Инфракрасный космический телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил пять кандидатов в самые далекие известные протошаровые скопления. Они существовали через 460 миллионов лет после Большого Взрыва в галактике, изображение которой видно благодаря эффекту гравитационного линзирования. Открытие вносит большой вклад в понимание того, когда и как формировались первые звездные скопления и какую роль они могли сыграть в реионизации Вселенной. Препринт работы доступен на сайте arXiv.org.
Первые звезды и галактики во Вселенной появились в эпоху Реионизации, начавшуюся около 400-500 миллионов лет после Большого Взрыва, и генерировали излучение, способное вторично ионизовать холодный нейтральный водород в межзвездной и межгалактической среде. Искать далекие галактики, существовавшие в этот период, очень непросто, однако еще более сложной задачей становятся наблюдения за их звездным населением, которые важны для составления картины процесса звездообразования и формирования скоплений в галактиках.
Группа астрономов во главе с Анжелой Адамо (Angela Adamo) из Центра Оскара Кляйна опубликовала результаты наблюдений за звездными скоплениями в гравитационно линзированной галактике SPT0615-JD1 (или «дугe Космических самоцветов»). Она была обнаружена несколько лет назад при помощи телескопа «Хаббл», ее вытянутое в дугу и увеличенное изображение создается благодаря гравитации скопления галактик SPT-CL J0615-5746, расположенного между нами и галактикой.
Красное смещение SPT0615-JD1 составляет 10,2, что соответствует возрасту Вселенной в 460 миллионов лет. Галактика обладает молодым (около 38 миллионов лет) звездным населением с общей массой 2,9×107 массы Солнца и характеризуется очень низким уровнем поглощения излучения пылью и металличности (около пяти процентов от солнечного).
Исследователи обнаружили в галактике пять отдельных кандидатов в массивные молодые звездные скопления с размерами на уровне одного парсека, которые расположены в области размером менее 70 парсек. Возраст кандидатов в звездные скопления составляет от 9 до 35 миллионов лет, предполагается, что звездообразование идет в этой области галактики в течение нескольких десятков миллионов лет. Суммарная масса скоплений составляет около тридцати процентов от общей звездной массы галактики, они дают 60-процентный вклад в ее излучение в дальнем ультрафиолетовом диапазоне.
Ранее мы рассказывали о том, как «Джеймс Уэбб» впервые рассмотрел звездное население очень далеких квазаров.