С момента запуска телескопа Джеймса Уэбба ученые, ожидающие его первых изображений, подчеркивали, что этот инструмент произведет революцию в наших знаниях о самой ранней стадии Вселенной. Благодаря ему мы должны были увидеть, как выглядели первые галактики, появившиеся во Вселенной. Нам не пришлось долго ждать результатов. Всего за год телескоп показал нам множество феноменальных объектов. В СМИ уже прошло первое восхищение телескопом, но ученые только ускоряются, а телескоп только расправляет крылья. Международная группа исследователей только что опубликовала изображения целых четырех рекордно далеких галактик. Мы еще не заглядывали так далеко в космос.
Объекты, наблюдаемые телескопом, ранее были отмечены в данных как потенциально самые далекие галактики в истории, но наблюдения были подвержены значительной неопределенности. Теперь четыре из них окончательно подтверждены как самые далекие из когда-либо наблюдаемых космических объектов. Электромагнитное излучение, зарегистрированное приборами Джеймса Уэбба, было испущено более 13,4 миллиарда лет назад. Учитывая, что самой Вселенной меньше 13,8 миллиардов лет, это означает, что мы видим эти галактики такими, какими они были менее чем через 400 миллионов лет после Большого взрыва, а самую дальнюю из них мы наблюдаем через 320 миллионов лет после Большого взрыва. До запуска космического телескопа Джеймса Уэбба наблюдать за такими объектами было совершенно невозможно.
Наблюдения проводились международной группой ученых в рамках исследования JADES, посвященного объектам дальнего космоса. Космический телескоп Джеймса Уэбба был направлен на объекты сверхглубокого поля Хаббла и их ближайшие окрестности. Это небольшой участок неба, который десятилетиями изучается всеми крупнейшими и самыми мощными наземными и космическими телескопами. Благодаря наблюдениям, проведенным с помощью прибора NIRcam в девяти различных диапазонах инфракрасного излучения, удалось детально подтвердить не только расстояния до наблюдаемых галактик, но и их физические свойства.
Как измеряется расстояние до далекой галактики?
Как правило, астрономы измеряют расстояния до галактик на основе их красного смещения. По мере расширения Вселенной все во Вселенной удаляется друг от друга. Чем дальше объект мы наблюдаем, тем быстрее он удаляется от нас, а длина испускаемого им излучения, двигаясь к нам, удлиняется или смещается в сторону красного цвета. Измеряя яркость галактик, наблюдаемых через различные фильтры, можно оценить их красное смещение. Однако окончательно подтвердить величину красного смещения могут только спектроскопические наблюдения, в которых доходящее до нас излучение расщепляется на отдельные составляющие.
Две из четырех рассматриваемых галактик ранее наблюдались с помощью космического телескопа Хаббла. Теперь наблюдения под руководством Джеймса Уэбба подтвердили их красное смещение 10,38 и 11,58. Две другие галактики были обнаружены только JWST и имеют красные смещения 12,63 и 13,20. Последнее значение соответствует расстоянию в 13,5 миллиардов световых лет. Так что в данном случае мы имеем дело с рекордсменом. Звезды, составляющие эту галактику, начали формироваться за сто миллионов лет до того, как мы их наблюдаем. Итак, мы говорим о звездах, образовавшихся всего через 225 миллионов лет после Большого взрыва.
Однако здесь стоит отметить, что уже другие группы исследователей, анализирующие данные Джеймса Уэбба, сообщают об открытии галактик, которые кажутся еще дальше, чем описано выше. Пока им приходится ждать собственных спектроскопических измерений. Не исключено, однако, что через несколько месяцев сегодняшний рекордсмен опустится на более низкое место, и мы услышим о следующей самой далекой наблюдаемой галактике.