Найдавніша галактика JADES-GS-z14-0: виклики для космології

Дослідження галактики JADES-GS-z14-0, молодшої за 300 мільйонів років після Великого вибуху, виявило несподівані джерела її світності, що ставить під сумнів сучасні моделі еволюції галактик.

Відповідно до традиційних уявлень, після Великого вибуху Всесвіт протягом кількох сотень мільйонів років залишався темним та безгалактичним. Однак відкриття нових галактик, зокрема галактики JADES-GS-z14-0, що була знайдена за допомогою космічного телескопа «Джеймс Вебб» у 2024 році, змушує переглянути ці уявлення. Спектроскопічний аналіз показав, що галактика існувала всього через 290 мільйонів років після Великого вибуху і має великий розмір та яскраву світність, що викликало чимало питань щодо механізмів її еволюції.

Раніше вчені припускали, що світність таких ранніх галактик може бути пов’язана з активними надмасивними чорними дірами, які випромінюють енергію через нагрівання газу, що падає на них. Проте це пояснення створювало нові проблеми, оскільки для утворення чорних дір таких масштабів було занадто мало часу після Великого вибуху. Однією з гіпотез було існування “первинних” чорних дір, що утворилися з квантових флуктуацій на самому початку Всесвіту. Однак це пояснення також наштовхується на труднощі.

Нові дані, отримані внаслідок аналізу спектру випромінювання JADES-GS-z14-0, не підтримують версію про чорні діри як головне джерело світності. Спостереження вказують на різкий спад світлового потоку зі збільшенням довжини хвиль, що є типовим для зірок, а не для активних ядер галактик з чорними дірами. Крім того, великі розміри галактики, приблизно 1700 світлових років у діаметрі, не відповідають сценарію, за яким випромінювання йшло б із околиць чорної діри. Таким чином, світність цієї галактики, найімовірніше, створюється саме зоряним населенням.

Це відкриття показує, що формування масивних і яскравих галактик розпочалося набагато раніше, ніж передбачали космологічні моделі. JADES-GS-z14-0 є прикладом того, що великі галактики існували вже через 300 мільйонів років після Великого вибуху, і їхні зірки почали формуватися ще раніше. Крім того, ці дані вказують на те, що таких галактик у ранньому Всесвіті було значно більше, ніж вважалося раніше. Оцінки кількості подібних об’єктів перевищують попередні припущення щонайменше в 10 разів.