Сначала он появился как светящаяся капля на наземных телескопах, а затем полностью исчез на изображениях космического телескопа Хаббл. Теперь призрачный объект снова появился как слабая, но отчетливая галактика на изображении, полученном космическим телескопом Джеймса Уэбба (JWST). Астрономы коллаборации COSMOS-Web идентифицировали объект AzTECC71 как пыльную звездообразующую галактику. Или, другими словами, галактика, которая занята формированием множества новых звезд, но окутана пыльной завесой, сквозь которую трудно увидеть, — спустя почти 1 миллиард лет после Большого взрыва. Когда-то считалось, что эти галактики чрезвычайно редки в ранней Вселенной, но это открытие, а также более дюжины дополнительных кандидатов в первой половине данных COSMOS-Web, которые еще не описаны в научной литературе, позволяют предположить, что их может быть три, в 10 раз чаще, чем ожидалось. «Эта штука — настоящий монстр», — сказал Джед МакКинни, научный сотрудник Техасского университета в Остине. «Несмотря на то, что она выглядит как маленькая капля, на самом деле она формирует сотни новых звезд каждый год. И тот факт, что даже что-то настолько экстремальное едва видно на самых чувствительных изображениях нашего новейшего телескопа, меня очень волнует. Это потенциально говорит нам от нас пряталось целое население галактик».
Если этот вывод подтвердится, это будет означать, что ранняя Вселенная была гораздо более пыльной, чем считалось ранее. Команда опубликовала свои выводы в The Astrophysical Journal. Проект COSMOS-Web — крупнейшая первоначальная исследовательская инициатива JWST, возглавляемая Кейтлин Кейси, доцентом Калифорнийского университета в Остине, — направлен на то, чтобы нанести на карту до 1 миллиона галактик с участка неба размером с три полные луны. Частично цель состоит в том, чтобы изучить самые ранние структуры Вселенной. Команда из более чем 50 исследователей получила 250 часов наблюдения в первый год работы JWST и получила первую партию данных в декабре 2022 года, а новые данные поступят до января 2024 года. Пыльную звездообразующую галактику трудно увидеть в оптическом свете, потому что большая часть света ее звезд поглощается завесой пыли, а затем повторно излучается в более красных (или более длинных) длинах волн. До JWST астрономы иногда называли их «темными галактиками Хаббла», имея в виду ранее самый чувствительный космический телескоп.
«До сих пор единственный способ увидеть галактики в ранней Вселенной — это оптическая перспектива с помощью Хаббла», — сказал МакКинни. «Это означает, что наше понимание истории эволюции галактик является предвзятым, потому что мы видим только незатененные, менее пыльные галактики». Эта галактика, AzTECC71, была впервые обнаружена как нечеткая капля пыли с помощью камеры телескопа Джеймса Клерка Максвелла на Гавайях, которая видит в длинах волн между дальним инфракрасным и микроволновым диапазоном. Затем команда COSMOS-Web обнаружила объект по данным, собранным другой командой с помощью телескопа ALMA в Чили, который имеет более высокое пространственное разрешение и может видеть в инфракрасном диапазоне. Это позволило им сузить местоположение источника. Когда они просмотрели данные JWST в инфракрасном диапазоне на длине волны 4,44 микрона, они обнаружили слабую галактику точно в том же месте. В более коротких длинах волн света, ниже 2,7 микрон, он был невидим.
Сейчас команда работает над обнаружением большего количества этих слабых галактик JWST. «С помощью JWST мы впервые можем изучить оптические и инфракрасные свойства этой скрытой популяции галактик, сильно скрытой пылью, — сказал МакКинни, — потому что она настолько чувствительна, что может не только смотреть в самые дальние уголки галактики, — сказал МакКинни. вселенной, но он также может проникнуть сквозь самую толстую пыльную завесу». По оценкам команды, галактика наблюдается с красным смещением около 6, что соответствует примерно 900 миллионам лет после Большого взрыва. Авторами исследования из Университета Техаса в Остине являются МакКинни, Кейси, Оливия Купер (аспирант-исследователь Национального научного фонда), Арианна Лонг (сотрудник НАСА Хаббла), Холлис Акинс и Максимилиан Франко.
