James Webb знайшов скупчення галактик, яке порушує наші уявлення про космос
Космічний телескоп Джеймс Вебб виявив у далекому космосі надзвичайно зріле та масивне скупчення галактик, існування якого на ранніх етапах розвитку Всесвіту суперечить сучасним науковим теоріям. Ця знахідка змушує астрономів переглянути уявлення про швидкість формування космічних структур.
Аномалія на початку часів
Дослідники ідентифікували унікальне скупчення під назвою XLSSC 122. Об'єкт розташований на неймовірній відстані близько 10,4 мільярда світлових років від нашої планети, що відповідає епосі так званого "космічного полудня" – періоду найактивнішого зореутворення в історії космосу, пише SciTechDaily. Попри те, що на той час інші галактики лише починали об'єднуватися, цей велетень уже мав чітку структуру та величезну масу.
Завдяки надзвичайній чутливості телескопа астрономи помітили рідкісне явище. Сильна гравітація скупчення викривлює та збільшує світло від ще більш далеких галактик, які розташовані безпосередньо за ним. Це створює ефект сильного гравітаційного лінзування, який проявляється на знімках як яскраві дуги світла навколо центральних галактик.
Коли ми отримали перші знімки з Вебба, ми вигукнули, що це неймовірно, адже побачили сильне лінзування від цього скупчення,
– прокоментував науковий співробітник науково-аналітичного центру IPAC при Каліфорнійському технологічному інституті Кайл Фіннер.
Раніше європейський космічний апарат XMM-Newton зафіксував це скупчення за допомогою рентгенівського огляду ще у 2014 році, а згодом телескоп Хаббл допоміг підтвердити його відстань. Однак лише Вебб завдяки своїй здатності бачити в інфрачервоному діапазоні зміг показати дуги лінзування. Цей ефект дозволив вченим виміряти точну масу об'єкта.
Невидима загроза для чинних теорій
Більшу частину маси скупчення становить невидима темна матерія, яка приблизно у п'ять разів переважає звичайну речовину зірок і планет. Вимірювання розподілу цієї таємничої субстанції є чудовим способом перевірити космологічні моделі, які описують еволюцію Всесвіту від моменту Великого вибуху, що відбувся 13,8 мільярда років тому. Тут дослідники зіткнулися з парадоксом: маса XLSSC 122 сконцентрована надзвичайно щільно в його центрі.
Скупчення XLSSC 122 є одним із перших відомих нам об'єктів, які сформувалися у Всесвіті, і його концентрація маси не узгоджується з прогнозами наших космологічних моделей,
– додав Кайл Фіннер.
У двох додаткових працях, які очолили вчені Університету Йонсей, астрономи дослідили інші особливості аномалії. Вони проаналізували слабке гравітаційне лінзування, щоб оцінити масу на околицях скупчення, а також уперше зафіксували найдавніше внутрішньоскупчене світло. Це надзвичайно слабке світіння утворюють зірки, які дрейфують між галактиками після того, як космічні зіткнення викинули їх за межі рідних зоряних систем.
Аналіз цього випромінювання підтвердив, що XLSSC 122 все ще перебуває в стані активного злиття, а форма міжгалактичного світіння майже ідеально збігається з розподілом темної матерії.
Вчені представили результати цих досліджень на 248-му з'їзді Американського астрономічного товариства, а детальні статті опублікували в науковому журналі The Astrophysical Journal Letters.
Тепер астрономи сподіваються знайти десятки або навіть сотні подібних ранніх скупчень за допомогою ширококутних оглядів неба в рентгенівському та радіодіапазонах. Якщо інші далекі об'єкти виявляться такими ж зрілими, космологам доведеться повністю переписати історію розвитку нашого світу.