Телескоп запустили на Рождество. 25 декабря 2021 года, космодром Куру, Французская Гвиана, ракета Ariane 5. На борту лежал, сложенный как оригами, аппарат за 10 миллиардов долларов, который проектировали и строили 25 лет. Сначала планировали уложиться в миллиард и запустить к 2007-му. Не уложились. Ни в сроки, ни в бюджет. Конгресс в 2011-м чуть не закрыл проект.
Но запустили. Телескоп месяц летел до точки Лагранжа L2, в полутора миллионах километров от Земли. Там раскрыл солнцезащитный экран размером с теннисный корт. Развернул зеркало: 18 шестиугольных сегментов из бериллия, покрытого золотом, 6,5 метра в поперечнике. Площадь сбора света в шесть раз больше, чем у «Хаббла». И начал смотреть туда, куда до него не мог заглянуть никто.
За два с половиной года «Джеймс Уэбб» нашёл галактики, которые по всем расчётам не должны были существовать. Обнаружил воду и метан в атмосфере планеты за 124 световых года от нас. Засёк бензол и другую органику там, где прямо сейчас рождаются новые миры. И попутно поставил под вопрос кое-что из того, что астрофизики считали надёжно установленным.
Шесть красных точек, которые всё испортили
В начале 2023 года астрофизик Эрика Нельсон из Университета Колорадо разглядывала снимки программы CEERS. Камера NIRCam смотрела в скучный на первый взгляд участок неба возле Большой Медведицы, тот самый, который «Хаббл» фотографировал ещё в девяностых. Нельсон листала данные и наткнулась на несколько тусклых красноватых пятен. Слишком ярких для того, чем они могли быть.
«Они были такие красные и такие яркие. Мы не ожидали их увидеть», — скажет она потом.
Красный цвет в астрономии считается как старый свет: Вселенная расширяется, свет растягивается, смещается в красную часть спектра. Чем краснее объект, тем дальше он от нас и тем древнее. Эти шесть точек оказались галактиками, существовавшими через 500–700 миллионов лет после Большого взрыва. Само по себе это не сенсация, ранние галактики находили и раньше. Сенсация в другом: каждая из шести содержала столько же звёзд, сколько наш Млечный Путь. Сегодняшний, зрелый, которому 13 миллиардов лет.
«Это безумие, — сказала Нельсон. — Вселенная не должна была успеть организоваться так быстро. У этих галактик просто не было времени вырасти».
Результаты опубликовали в Nature. Первый автор, Иво Лаббе из Технологического университета Суинберна в Австралии. По стандартной модели космологии молодая Вселенная должна была выглядеть как россыпь маленьких голубоватых галактик, которые только-только начали собирать звёзды из первичного газа. А тут вместо младенцев обнаружились здоровенные «олимпийские бодибилдеры» (это сравнение придумали в NASA, не я) со зрелыми красными звёздами. Некоторые по первым оценкам были в 100 раз массивнее предсказанного.
Модель сломалась? Не совсем. В августе 2024 года аспирантка Техасского университета Кэтрин Хворовски и коллеги из той же программы CEERS разобрались подробнее. Часть «невозможных» галактик оказалась обманкой. Внутри них сидели сверхмассивные чёрные дыры, которые пожирали газ. Раскалённый газ в аккреционном диске светил так ярко, что галактика выглядела в разы крупнее и старше, чем была на самом деле. Этим компактным объектам дали прозвище «маленькие красные точки» (little red dots). «Стандартная модель космологии, скорее всего, не сломана», — подытожил руководитель CEERS Стивен Финкельштейн.
Но «скорее всего» — это не «точно». Даже если вычесть обманки, ранних галактик в данных JWST остаётся больше, чем предсказывают симуляции. И они ярче, чем должны быть. А в мае 2024-го команда JADES нашла рекордсмена.
290 миллионов лет после начала всего
Галактику назвали JADES-GS-z14-0. Красное смещение 14,32. Представьте, что её свет летел к нам 13,5 миллиардов лет. Мы видим её такой, какой она была через 290 миллионов лет после Большого взрыва. Два процента нынешнего возраста Вселенной. Для масштаба: если сжать всю историю космоса в один календарный год, эта галактика существовала где-то 3 января.
И она не крошечная. 1 600 световых лет в поперечнике. Масса в сотни миллионов солнечных. Свет идёт от молодых звёзд, а не от чёрной дыры, это честная галактика, не обманка. «Никто не мечтал, что на таком красном смещении окажутся галактики такой яркости», — сказал Джордж Рике из Университета Аризоны.
Кевин Хейнлайн, один из первооткрывателей, рассказал Scientific American, что поначалу не верил собственным данным: «Она казалась слишком большой и слишком яркой». Когда в январе 2024-го десятичасовая спектроскопия подтвердила рекорд, Хейнлайн рассмеялся, встал из-за стола и пошёл по коридору смотреть на лица коллег.
В марте 2025 года наземный массив ALMA обнаружил в JADES-GS-z14-0 кислород. Самое далёкое наблюдение этого элемента в истории. Наличие кислорода показывает, что несколько поколений массивных звёзд успели прожить свои жизни и умереть ещё до того, как мы увидели эту галактику. За 290 миллионов лет. Теоретические модели такого не предсказывали.
Планета, от которой пахнет жизнью (буквально)
Теперь о воде. Первой экзопланетой, чью атмосферу «Уэбб» разложил на спектр, стала WASP-96b. Горячий газовый гигант, год на котором длится 3,4 земных дня. За шесть с небольшим часов наблюдений спектрограф NIRISS поймал чёткую сигнатуру воды, облака, дымку. Красиво, но жить там нельзя: тысяча градусов на поверхности.
Интереснее другая планета. K2-18b. 124 световых года, созвездие Льва. Масса в 8,6 раз больше Земли. Орбита проходит в обитаемой зоне красного карлика, это на таком расстоянии, где вода может существовать в жидком виде. В сентябре 2023 года группа Никку Мадхусудана из Кембриджа опубликовала спектр: метан и углекислый газ есть, аммиака нет. Такая комбинация совместима с моделью планеты-океана под толстой водородной атмосферой.
И ещё кое-что. Слабый сигнал диметилсульфида, DMS. На Земле это вещество производят морские микроорганизмы, фитопланктон. Больше ничто его не производит. Если на другой планете есть DMS, это может быть признаком биологической активности.
Научный мир отреагировал осторожно. Сигнал слабый. Перекрывается с метаном. Группа из Калифорнийского университета в Риверсайде посчитала, что DMS вряд ли может накопиться в водородной атмосфере до заметного уровня. Сара Сигер из MIT предупредила: «Когда на кону тысячи экзопланет, соблазн переинтерпретировать данные очень силён».
Но в апреле 2025-го Мадхусудан и коллеги вернулись с новыми данными. Другой инструмент «Уэбба», среднеинфракрасный спектрограф MIRI, зафиксировал сигнал DMS (или похожего на него диметилдисульфида) на уровне 3 сигмы. Команда аккуратно подчеркнула: мы не говорим, что нашли жизнь. Но впервые в истории потенциальная биосигнатура зафиксирована в атмосфере планеты у другой звезды. Для надёжного подтверждения (5 сигм) нужно ещё 16–24 часа телескопного времени.
Кстати, DMS на Земле пахнет чем-то вроде варёной капусты и морских водорослей. Химик Элеанор Браун из Университета Колорадо описала проще: «Все эти серные штуки воняют, чеснок и тухлые яйца». Если K2-18b и правда живая, то пахнет она, мягко говоря, своеобразно.
Органика в колыбели планет
Есть ещё третье направление, о котором пишут меньше, хотя оно, возможно, самое важное для вопроса «откуда берётся жизнь». Программа MINDS под руководством Института внеземной физики Макса Планка нацелена на протопланетные диски: вращающиеся облака газа и пыли вокруг молодых звёзд, где рождаются планеты.
С 2023 года среднеинфракрасный спектрограф MIRI нашёл в этих дисках длинный список органических соединений: воду, углекислый газ, цианистый водород, ацетилен, бензол. Вокруг карликовой звезды ISO-ChaI 147 (ей пара миллионов лет, совсем ребёнок по космическим меркам) обнаружили 13 разных углеродных молекул в одном диске. Такого набора не видели раньше нигде.
А в протопланетном диске d203-506 внутри Туманности Ориона нашли кое-что ещё интереснее: катион метила (CH₃⁺). Молекулу, с которой начинается синтез сложной органики, той самой, из которой в итоге состоим мы с вами. Результат опубликовали в Nature в июне 2023 года. Руководитель работы Оливье Берне из Национального центра научных исследований Франции сформулировал вывод, который звучит контринтуитивно: ультрафиолетовое излучение от соседних горячих звёзд, которое по логике должно разрушать органику, на деле поставляет энергию для её создания. «Ультрафиолет может полностью изменить химию протопланетного диска. Возможно, он играет критическую роль в зарождении жизни».
Выходит планетам, чтобы получить стартовый набор для жизни, может быть полезно родиться рядом с агрессивной горячей звездой. Это меняет представление о том, какие звёздные системы стоит считать перспективными.
Двадцать лет вместо десяти
Ракета Ariane 5 отработала в тот день настолько точно, что «Уэбб» сэкономил огромный запас топлива на корректировку орбиты. Изначально телескоп рассчитывали на 10 лет. Теперь говорят о двадцати. Это много. Это означает, что самые громкие открытия, скорее всего, ещё не сделаны.
Команда JADES считает, что сможет заглянуть в первые 200 миллионов лет после Большого взрыва. Наблюдения K2-18b будут продолжены для окончательного ответа про DMS. Каталог органики в протопланетных дисках будет расти с каждым циклом наблюдений. Брант Робертсон из Калифорнийского университета в Санта-Крус, соавтор открытия JADES-GS-z14-0, сказал коротко: «Ранняя Вселенная может предложить гораздо больше».
А можно и ещё короче: за десять миллиардов долларов и четверть века ожидания человечество получило машину, которая смотрит почти на самое начало времени. И то, что она там видит, не совпадает с тем, что мы ожидали увидеть. Это лучший результат, на который можно было надеяться.