В ранней Вселенной родилось больше галактик, чем мы думали

Астрономы предполагают, что в ранней Вселенной образовалось больше галактик, чем считалось ранее.

В своем новом исследовании исследователи обнаружили 87 галактик, которые могут быть самыми ранними известными галактиками во Вселенной.

Открытие приближает астрономов на один шаг к выяснению того, когда галактики впервые появились во Вселенной — примерно через 200–400 миллионов лет после Большого взрыва, — говорит Хаоцзин Ян, доцент кафедры физики и астрономии Университета Миссури и ведущий автор исследования. изучение.

Исследователи использовали данные раннего выпуска наблюдений космического телескопа Джеймса Уэбба НАСА (JWST).

«Обнаружение такого большого количества галактик в ранних частях Вселенной предполагает, что нам, возможно, придется пересмотреть наше предыдущее понимание формирования галактик», — говорит Ян. «Наша находка дает нам первое указание на то, что многие галактики могли образоваться во Вселенной намного раньше, чем считалось ранее».

В исследовании астрономы искали потенциальные галактики с «очень высокими красными смещениями». Ян говорит, что концепция красных смещений в астрономии позволяет астрономам измерять, насколько далеко находятся далекие объекты во Вселенной — например, галактики — по тому, как меняются цвета в волнах света, которые они излучают.

«Если источник света движется к нам, свет «сжимается», и эта более короткая длина волны представлена ​​синим светом или синим смещением», — говорит Ян.

«Но если этот источник [of light] удаляется от нас, свет, который он производит, «растягивается» и изменяется на более длинную длину волны, что представлено красным светом или красным смещением».

Ян говорит, что открытие Эдвина Хаббла в конце 1920-х годов о том, что наша Вселенная постоянно расширяется, является ключом к пониманию того, как красное смещение используется в астрономии.

«Хаббл подтвердил, что галактики, находящиеся за пределами нашей галактики Млечный Путь, удаляются от нас, и чем они дальше, тем быстрее они удаляются», — говорит Ян. «Это связано с красным смещением через понятие расстояний — чем выше красное смещение объекта, например галактики, тем дальше он от нас».

Поэтому Ян говорит, что поиск галактик с очень большими красными смещениями дает астрономам возможность построить раннюю историю Вселенной.

«Скорость света конечна, поэтому свету требуется время, чтобы преодолеть расстояние, чтобы добраться до нас», — говорит Ян. «Например, когда мы смотрим на солнце, мы смотрим не на то, как оно выглядит сейчас, а на то, как оно выглядело каких-то восемь минут назад.

Это потому, что именно столько времени требуется солнечному излучению, чтобы достичь нас. Поэтому, когда мы смотрим на очень далекие галактики, мы смотрим на их изображения, сделанные давным-давно».

Используя эту концепцию, команда Яна проанализировала инфракрасный свет, захваченный JWST, чтобы идентифицировать галактики.

«Чем выше красное смещение галактики, тем больше времени требуется свету, чтобы достичь нас, поэтому более высокое красное смещение соответствует более раннему взгляду на Вселенную», — говорит Ян. «Поэтому, глядя на галактики с более высокими красными смещениями, мы получаем более ранние снимки того, как Вселенная выглядела давным-давно».

По словам Яна, JWST имел решающее значение для этого открытия, потому что объекты в космосе, такие как галактики, которые расположены на больших красных смещениях — 11 и выше — могут быть обнаружены только в инфракрасном свете. Это выходит за рамки того, что может обнаружить космический телескоп НАСА «Хаббл», потому что телескоп «Хаббл» видит только от ультрафиолетового до ближнего инфракрасного света.

«JWST, самый мощный инфракрасный телескоп, имеет достаточную чувствительность и разрешение, — говорит Ян. «Вплоть до того, как эти первые наборы данных JWST были выпущены [in mid-July 2022]большинство астрономов считали, что во Вселенной должно быть очень мало галактик с красным смещением больше 11. По крайней мере, наши результаты опровергают эту точку зрения.

Я считаю, что это открытие — лишь верхушка айсберга, потому что данные, которые мы использовали, были сосредоточены только на очень небольшой области Вселенной. После этого я ожидаю, что другие команды астрономов найдут аналогичные результаты в других местах в бескрайних просторах космоса, поскольку JWST продолжает предоставлять нам новый взгляд на самые глубокие части нашей Вселенной».

Исследование появляется в Письма из астрофизического журнала.

Автор Эрик Стэнн.