Группа учёных опубликовала в журнале Astrophysical Journal результаты изучения карликовой галактики Leo P. Астрономы обнаружили, что эта небольшая галактика, являющаяся дальним соседом Млечного Пути, «пробудилась» и возобновила звёздообразование в важный период истории Вселенной, когда многие другие малые галактики оставались неактивными.
Leo P, расположенная в 5,3 миллионах световых лет от Земли, была открыта в 2013 году. Галактика находится достаточно далеко от Местной группы — скопления галактик, окружающих Млечный Путь, — и не подвергается влиянию гравитационных полей более крупных звёздных систем. Размером она примерно соответствует звёздному скоплению во Млечном Пути и имеет сходный с ним возраст. Буква «P» в названии означает «pristine» (первозданная), так как галактика содержит очень мало химических элементов, кроме водорода и гелия.
«Leo P предоставляет уникальную возможность детально изучить раннюю эволюцию галактики малой массы», — отметила руководитель исследования Кристен Макквинн, учёный из научного центра Space Telescope Science Institute и доцент кафедры физики и астрономии Ратгерского университета, которая также возглавляет центр научных операций космического телескопа имени Нэнси Грейс Роман.
Исследователи использовали космический телескоп «Джеймс Уэбб» для наблюдения за звёздами возрастом около 13 миллиардов лет, которые служат «ископаемыми записями» ранних процессов звёздообразования. Учёные обнаружили, что Leo P формировала звёзды на ранних этапах, но затем этот процесс прекратился на несколько миллиардов лет. Остановка произошла в период, известный как Эпоха реионизации, который длился от 150 миллионов до миллиарда лет после Большого взрыва. Лишь спустя несколько миллиардов лет после этой эпохи галактика «пробудилась» и возобновила формирование новых звёзд. Исследователи также обнаружили, что Leo P бедна металлами — содержание тяжёлых элементов в ней составляет лишь 3% от солнечного. Это делает её похожей на первичные галактики ранней Вселенной.
«У нас есть подобные измерения только для трёх других галактик — все они изолированы от Млечного Пути — и все они демонстрируют схожую картину», — подчеркнула Макквинн. При этом наблюдения за карликовыми галактиками в пределах Местной группы показывают, что у них, напротив, звёздообразование в этот период прекратилось.
Это различие свидетельствует о том, что не только масса галактики во время реионизации определяет, «угаснет» ли она. Важным фактором является её окружение — изолирована ли она или функционирует как спутник более крупной системы.
Макквинн отметила, что эти наблюдения помогут определить не только время формирования звёзд в малых галактиках, но и то, как реионизация Вселенной могла повлиять на формирование небольших структур. «Если эта тенденция подтвердится, то она даст представление о росте структур малой массы, что является не только фундаментальным ограничением для формирования структур, но и эталоном для космологических симуляций», — пояснила она.
Полученные данные помогут астрономам восстановить хронологию космических событий, понять эволюцию малых структур на протяжении миллиардов лет и изучить процессы, приведшие к образованию звёзд.