Астрономи, използващи космическия телескоп Джеймс Уеб, са наблюдавали пет изключително плътни протоглобуларни купа по протежение на тънка като косъм дъга от блестящи звезди. Откритието може да им помогне да разберат как са се образували най-ранните галактики.

Космическият телескоп "Джеймс Уеб" ( JWST ) откри кои биха могли да бъдат най-ранните звездни купове във Вселената.

JWST забеляза петте протоглобуларни клъстера - рояци от милиони звезди, свързани заедно от гравитацията - в дъгата на Космическите скъпоценни камъни, галактика, образувана само 460 милиона години след Големия взрив . 

 
Дъгата Cosmic Gems получава името си от вида си: когато се гледа от нашата слънчева система , обсипаната със звезди галактика изглежда като тънък като косъм полумесец поради мощното гравитационно влияние на галактика на преден план, което увеличава и изкривява външния вид на далечната галактика. 

Галактиката е най-силно увеличеният регион, наблюдаван през първите 500 милиона години от нашата вселена, давайки на астрономите безпрецедентен прозорец към това как вълненията на първите звезди са изваяли галактики по време на космическата заря. 

Космическата зора е времето, обхващащо първите милиарди години на Вселената. Приблизително 400 милиона години след Големия взрив започва Епохата на рейонизацията, в която светлината от зараждащите се звезди лишава водорода от техните електрони, което води до фундаментално преоформяне на структурите на галактиките . 

„Ранната вселена не е такава, каквато очаквахме“, каза първият автор на изследването Анджела Адамо, астроном от Стокхолмския университет. „Галактиките са по-ярки, те образуват звезди с главоломна скорост и го правят в масивни и плътни звездни купове. Ние изграждаме ново разбиране за това как са се образували ранните галактики.“

Изследователите публикуваха откритията си на 24 юни в списание Nature.

Светлините са включени космически надолу

Когато звездите се образуват, те изхвърлят материал под формата на ветрове и струи йонизирана плазма - процес, известен като звездна обратна връзка. 

„За да формира тези 5 звездни клъстери, тази малка галактика трябваше да направи това с много висока ефективност“, каза Адамо. „Звездната обратна връзка от звездите в звездните купове трябва да е била огромна.“

Учените откриха дъгата Cosmic Gems през 2018 г. с помощта на космическия телескоп Хъбъл . Обикновено галактиките от толкова ранно време излъчват светлина, която е твърде слаба, за да бъде открита от телескопи. Но явление, наречено гравитационна леща, може да помогне на астрономите да ги видят. 

Както Айнщайн очертал в своята теория за общата теория на относителността, гравитацията е изкривяването и изкривяването на пространство-времето в присъствието на материя и енергия. Това извито пространство от своя страна определя правилата за това как се движат енергията и материята. 

Това означава, че въпреки че светлината се движи по права линия, тя може да бъде огъната и увеличена от наличието на гравитация. В този случай галактиката SPT-CL J0615-5746 се намира между дъгата на Космически скъпоценни камъни и нашата слънчева система, огъвайки и увеличавайки светлината на ранната галактика, така че да може да се наблюдава от телескопи.

Като насочиха JWST към този регион на извито пространство, астрономите наблюдаваха дъгата на космическите скъпоценни камъни в безпрецедентни детайли, разпознавайки петте кълбовидни купа, сгушени вътре. Те откриха, че клъстерите са невероятно плътни, като са приблизително три порядъка по-плътни от звездообразуващите региони, наблюдавани по-близо до Земята.

Клъстерите са сред първите, които някога са били наблюдавани. Но все още не е ясно дали те са първите, които съществуват, каза Адамо. 

„По принцип бих очаквала образуването на звезди да се осъществи групирано дори в съвсем първични галактики“, добави тя. „Но за да образува [масивни] прото кълбовидни клъстери, галактиката домакин трябва да е способна да създава и задържа достатъчно маса в газ. Така че всичко зависи от това колко бързо могат да растат първичните галактики.“

За да научат повече за първите въглени на космоса в региона, изследователите ще продължат със спектроскопски анализ, използвайки JWST. Това ще позволи на астрономите да реконструират физическите свойства на клъстерите, допълнително да ограничат възрастта им и да проследят влиянието, което звездите на клъстерите са имали върху тяхната по-широка галактика.