Впервые в истории астрономии исследователи из Института Нильса Бора стали свидетелями рождения трех самых ранних галактик во Вселенной. Это событие произошло где-то между 13,3 и 13,4 миллиарда лет назад. Открытие было сделано с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба, который доставил на Землю первые "живые наблюдения" формирующихся галактик.

С помощью телескопа исследователи смогли увидеть сигналы от больших количеств газа, которые накапливаются и аккрецируются на мини-галактике в процессе ее построения. Хотя согласно теориям и компьютерному моделированию именно так они и формируются, в реальности это никогда не наблюдалось.

"Можно сказать, что это первые "прямые" изображения формирования галактик, которые мы когда-либо видели. В то время как Джеймс Уэбб уже показывал нам ранние галактики на более поздних стадиях эволюции, в этот раз мы являемся свидетелями самого их рождения и, таким образом, строительства первых звездных систем во Вселенной", — говорит доцент Каспер Эльм Хайнц из Института Нильса Бора, который возглавил новое исследование.

Рождены вскоре после Большого взрыва

По оценкам исследователей, рождение трех галактик произошло примерно через 400–600 миллионов лет после Большого взрыва, с которого все началось. Хотя это звучит как серьезный срок, он соответствует образованию галактик в течение первых трех-четырех процентов общего срока существования Вселенной, который оценивается в 13,8 миллиарда лет.

Вскоре после Большого взрыва Вселенная представляла собой огромный непрозрачное облако из атомов водорода — в отличие от сегодняшнего дня, когда ночное небо усеяно точками звезд.

"В течение нескольких сотен миллионов лет сформировались первые звезды. Еще до того, как они начали объединяться в галактики. Это процесс, начало которого мы видим в наших наблюдениях", — объясняет доцент Дарах Уотсон.

Рождение галактик произошло в момент, известный как Эпоха реионизации, когда энергия и свет некоторых из первых галактик прорвались сквозь туманы газообразного водорода. Именно их исследователи поймали с помощью инфракрасного зрения космического телескопа. Это самое отдаленное измерение холодного нейтрального газообразного водорода, который является строительным блоком звезд и галактик.

Понимание нашего происхождения

Исследование было проведено Каспером Эльмом Хайнцем в тесном сотрудничестве, среди прочих, с коллегами-исследователями Дарахом Уотсоном, Габриэлем Браммером и аспиранткой Симоной Вейлгаард из Центра космического рассвета при Институте Нильса Бора при Копенгагенском университете. Цель этой организации — исследовать и понять зарождение Вселенной. 

Группа ученых уже подала заявку на увеличение времени наблюдений с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба в надежде расширить свои новые результаты и узнать больше о самой ранней эпохе формирования галактик.

"На данный момент речь идет о картировании наших свежих наблюдений формирования галактик еще более подробно, чем раньше. В то же время мы постоянно пытаемся раздвинуть предел того, как далеко во Вселенной мы можем видеть. Так что, возможно, мы пойдем еще дальше", — говорит Симона Вейлгаард.

По мнению исследователя, новые знания помогают ответить на один из самых фундаментальных вопросов человечества: "Откуда мы появились?"

"Здесь мы нашли еще одну частичку ответа, которая проливает свет на момент создания некоторых из первых структур Вселенной, — заключает доцент Габриэль Браммер. — Это процесс, который мы будем исследовать дальше, пока, надеюсь, нам не удастся собрать воедино еще больше частей головоломки"

Исследование было опубликовано в журнале Science.