Астрономы открыли самые далекие и, следовательно, самые старые из известных звездных скоплений. Это первый раз, когда астрономы увидели звездные скопления, существовавшие ранее полумиллиарда лет существования Вселенной. Свет этих гравитационно связанных групп звезд приходит к нам всего через 460 миллионов лет после Большого взрыва. Статья с описанием результатов опубликована в журнале Nature.
Два фактора имели решающее значение для открытия. Чрезвычайно острый инфракрасный глаз JWST смог видеть дальше, чем любой другой телескоп до него. И явление гравитационного линзирования. Массивное скопление галактик на переднем плане искривило пространство-время до такой степени, что, подобно стеклянной линзе, оно увеличило и исказило эту далекую галактику.
По искаженному изображению, вытянутому в виде дуги, команде удалось обнаружить звездные скопления.
Название проекта — Cosmic Gems — и оно очень удачное. Скопления, по-видимому, вносят вклад в большую часть ультрафиолетового света, исходящего из галактики, что говорит астрономам кое-что о более широком космосе.
«Эти галактики считаются основным источником интенсивного излучения, которое реионизировало раннюю Вселенную», — говорится в заявлении ведущего автора Анжелы Адамо из Стокгольмского университета и Центра Оскара Кляйна в Швеции . «Что особенного в дуге «Космические самоцветы», так это то, что благодаря гравитационному линзированию мы можем фактически разрешить галактику до масштабов парсека!»
Реионизация — это эпоха от образования первых звезд до примерно 1 миллиарда лет после Большого взрыва, когда во Вселенной доминировал нейтральный газообразный водород. Свет этих первых звезд и галактик оторвал электроны от водорода (ионизовав его во второй раз после Большого взрыва). Для этого вам нужен энергичный свет, такой как ультрафиолетовое излучение горячих и очень молодых звезд.
Международная команда смогла определить, что звездные скопления массивны, расположены в небольшой области родительской галактики и очень плотны – значительно плотнее, чем звездные скопления, находящиеся в ближайшей Вселенной.
«Эти результаты предоставляют прямое свидетельство того, что протошаровые скопления образовались в слабых галактиках в эпоху реионизации, что способствует нашему пониманию того, как этим галактикам удалось реионизировать Вселенную», — объяснил Адамо. «Это открытие также накладывает важные ограничения на формирование шаровых скоплений и их первоначальные свойства. Например, высокая плотность звезд, обнаруженная в скоплениях, дает нам первое представление о процессах, происходящих в их недрах, и дает новое представление о возможном образовании очень массивных звезд и зародышей черных дыр, которые важны для эволюции галактик».
Команда ожидает, что это будет только первая система далеких звездных скоплений. Многие другие, некоторые из которых могут быть еще более отдаленными, могут вскоре быть обнаружены с помощью JWST.
«Я уверен, что в ранней Вселенной есть и другие подобные системы, которые ждут своего открытия, что позволит нам углубить наше понимание ранних галактик», — сказал Эрос Ванцелла из INAF — Обсерватории астрофизики и космических наук в Болонье, Италия, одной из основные участники работы.
