„Джеймс Уеб“ откри прекалено много метали в много древна галактика, разбивайки теориите за еволюция на Вселената

Задълбочен анализ на светлината от галактика, съществувала в зората на Вселената разкрива най-високото ниво на метали по онова време. Учените все още не могат да определят източника на тежките елементи, които са наблюдавали. Много е вероятно това да са неуловимите „първични“ звезди, което прави откритието едно от най-важните в астрофизиката.

Науката смята, че почти всички метали са от и могат да се родят само в звезди. Експлозиите на свръхнови ги разпръскват надалеч и на широко. Всички ние и Земята, както и всички живи и неживи същества на нея някога сме били атоми, родени в звезди. Астрофизиката смята, че всичко, което е по-тежко от водорода и хелия е метал.

При Големия взрив е бил създаден предимно водород. Имало е значително по-малко хелий, още по-малко литий и може би нищожно количество берилий, така че металността на Вселената се е увеличавала постепенно и по доста предсказуем начин, което ни позволява да визуализираме еволюцията на звездите, галактиките и всичко останало. Само, че наблюденията на ранната Вселена, които телескопът „Джеймс Уеб“ направи възможни започват да поставят под съмнение разбирането ни за процесите в нея.

Едно от тези открития е откриването на доста голямо количество въглерод в млада (или древна спрямо нас) галактика на около 350 милиона години след Големия взрив. Твърде много метали бяха открити в галактика с червено отместване z12,5, а въглеродът е метал за астрофизиците, както казахме. „Джеймс Уеб“ проведе спектроскопия на обекта в продължение на 65 часа, което е безпрецедентен случай. За подобен инструмент да се отдели толкова много време за анализ на спектъра от една-единствена галактика е лукс, който малко хора могат да си позволят.

Анализите на спектъра и обхвата на въглерода в светлината на галактиката показват, че въглеродът се съдържа в звездите, а не в междузвездния или междугалактическия газ. На това разстояние не е възможно да се видят самите звезди. Засега „Джеймс Уеб“ предполага, че звездите в древните галактики не са девствени. В такива галактики бихме очаквали да открием звезди от популация III, в които не би трябвало да има метали. Това е първото поколение звезди след Големия взрив, които са познати само хипотетично.

Според заключенията на учените, източникът на въглерод в най-старата галактика вероятно са звезди от популация III. Друг източник на въглерод в наблюдаваната галактика може да е свръхмасивна черна дупка. Поглъщането на материя от дупката би могло да бъде съпроводено с образуване на метали, но това изглежда по-малко вероятно. И накрая, металите, с изключение на свръхновите могат да бъдат синтезирани и изхвърлени в пространството от AGB (асимптотичен гигантски клон) от звезди. За да се случи това обаче, AGB звездите трябва да са еволюирали много по-дълго, отколкото в наблюдавания случай.

Като цяло „Джеймс Уеб“ хвърли на учените още една загадка или улика, която би трябвало да доведе до по-добро разбиране на еволюцията на звездите, галактиките и Вселената.