Космическият телескоп „Джеймс Уеб“ помогна за изследването на появата на първите галактики в ранната Вселена

Астрономи използваха космическия телескоп „Джеймс Уеб“ (JWST), за да изследват епохата във Вселената, когато първите галактики са започнали да се формират скоро след Големия взрив. Наблюденията предоставиха нов поглед върху наличието на тежки елементи в най-ранните етапи на формиране на тези галактики.

„През по-голямата част от историята на Вселената галактиките като че ли се стремят да следват тясна връзка между това колко звезди са се образували и колко тежки елементи са се образували.“

се споменава в официалното съобщение на Университета в Копенхаген

Новото изследване обаче показва, че тази зависимост не се отнася за първите галактики. Тези открития предполагат, че първите галактики са били все още в средата на своето формиране и не са имали достатъчно време и звездни ресурси, за да генерират значителни количества тежки елементи.

Звездите генерират и синтезират елементи в ядрото си чрез ядрен синтез. Малко след Големия взрив единствените леки елементи, които са присъствали са били водород и хелий, като в ранната Вселена е имало следи и от други елементи.

През следващите милиони години масивните звезди се образуват от първичните газове и преминават през дългия си звезден жизнен цикъл. В ядрата на звездите реакциите на ядрен синтез започнали да превръщат по-леките елементи в по-тежки. Най-масивните звезди накрая избухват като свръхнови в края на живота си, изхвърляйки по-тежки елементи. Това допринася за формирането на ново поколение звезди в галактиките, които са по-богати на по-тежки елементи.

В резултат на това всички по-тежки елементи, като въглерод, кислород и желязо са били произведени по-късно от звездите.

„Джеймс Уеб“ надникна назад във времето

Учените отдавна предполагат, че ранната Вселена се е състояла от тези по-леки елементи, но това не е лесно да се установи. С появата на JWST обаче учените могат да надникнат назад във времето.

Досега учените смятаха, че колкото по-голяма е галактиката, толкова по-тежки са елементите. Последните наблюдения обаче променят това предположение.

„Когато анализирахме светлината от 16 от тези галактики, видяхме, че те имат значително по-малко тежки елементи, в сравнение с това, което бихте очаквали от звездните им маси и количеството нови звезди, които са произвели.“

казва Каспер Елм Хайнц, ръководител на изследването

Установено е, че тези ранни галактики имат „4 пъти по-малко количество тежки елементи“ от тези, които са се образували в много по-късните години на Вселената.

В резултат на това откритията противоречат на съществуващите схващания, че галактиките обикновено запазват състояние на равновесие през по-голямата част от историята на Вселената.