В нашей галактике Млечный Путь находятся миллиарды звезд и планет. Ее размеры поражают воображение всех астрономов, но Млечный Путь является лишь одной из десятков галактик в скоплении под названием "Местная группа". Большинство соседних галактик настолько тусклые, что даже космический телескоп Хаббл не смог рассмотреть их внутреннее устройство. Однако более мощный космический телескоп имени Джеймса Уэбба предоставил астрономам новые возможности для изучения галактик, звезд, и даже планет. В связи с этим был проведен новый анализ данных с использованием телескопа "Уэбба" соседнего крохотного завихрения звезд, который предоставил возможность заглянуть в далекое прошлое, сразу после Большого взрыва.
Команда астрономов из Ратгерского университета в Нью-Брансуике сосредоточила свои наблюдения на небольшой галактике, известной как Вольф-Лундмарк-Мелотт (WLM). Она является частью Местной группы галактик вместе с Млечным Путем, но находится на ее дальнем конце, примерно в 3 миллионах световых лет от нас. Считается, что маломассивные галактики, такие как WLM, больше всего похожи на галактики ранней Вселенной, поэтому они являются популярным объектом среди астрономов для изучения истории звездообразования.
В случае с WLM, она может хранить в себе всю эту историю нашего галактического скопления. Карликовые галактики являются наиболее распространенным типом галактик в космосе и, как правило, самые долговечные. Считается, что WLM образовалась всего через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва. Ее расположение на окраине Местной группы галактик означает, что она не взаимодействовала с другими галактиками. По сути, это звездная капсула времени, которая может помочь ученым понять приливы и отливы звездообразования во Вселенной.
Астрономы обнаружили WLM в начале XX века, и с тех пор наблюдали за ней с помощью различных космических и земных обсерваторий. Как вы можете видеть ниже, более крупное зеркало космического телескопа "Уэбба" показало звезды внутри галактики WLM с большей детализацией, чем телескоп Спитцер.
Команда использовала все полученные данные "Уэбба", чтобы измерить цветовую температуру и яркость звезд внутри WLM (изображение выше). Это позволило им оценить возраст различных космических структур. Ведущий автор исследования Кристен МакКуинн отметил, что данная работа была бы невозможна без доступа к суперкомпьютеру Amrel, разработанному в Ратгерсе. В некоторых случаях сложные расчеты приходилось повторять сотни раз.
Сравнение двух фотографий галактики WLM: одна сделана космическим телескопом Хаббл (слева), вторая — космическим телескопом имени Джеймса Уэбба. Авторы и права: НАСА, ЕКА, Университет Рутгерса.
Согласно исследованию, у Вольф-Лундмарк-Мелотт действительно имеет несколько поколений звезд, возраст которых составляет 13 миллиардов лет (возраст Вселенной - около 13,7 миллиарда лет). Полученные данные позволяют предположить, что вскоре после образования WLM наблюдался всплеск звездообразования, но затем он замедлился. МакКуинн предполагает, что более высокие температуры в ранней Вселенной могли остановить звездообразование в WLM. Вселенной потребовалось несколько миллиардов лет, чтобы остыть настолько, чтобы процесс возобновился. Эти более новые звездные скопления хорошо видны, потому что WLM все еще формирует звезды по сей день (за вычетом 3 миллионов лет, пока до нас дойдет свет), но, вероятно, эта галактика по-прежнему занимается тем же, чем занималась с начала времен.
Проведенное исследование является частью программы раннего доступа НАСА, которая позволяет избранным командам получать данные "Уэбба" раньше других для демонстрации возможностей обсерватории. В рамках этой работы команда МакКуинн также проверила калибровку и обработку данных для телескопа, что поможет другим исследователям в будущем при анализе подобных объектов.