Международная группа астрономов использовала космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) для наблюдения далекой галактики JADES-GS-z14-1, результаты которых были опубликованы 30 июля на сервере препринтов arXiv. Эти наблюдения предоставляют более полное понимание природы и свойств этой галактики, которая является самой слабой галактикой, подтвержденной спектроскопии, с красным смещением около 14,0.

JWST, запущенный в 2021 году, предназначен для поиска и изучения самых удаленных галактик, что позволяет исследовать раннюю Вселенную, в частности, галактики, существовавшие в первые 500 миллионов лет после Большого взрыва. JADES-GS-z14-1 имеет абсолютную ультрафиолетовую звездную величину -19,0 и компактный радиус, не превышающий 520 световых лет. Предыдущие исследования показали, что её масса составляет около 100 миллионов солнечных масс, а скорость звездообразования (SFR) составляет около двух солнечных масс в год.

Группа астрономов под руководством Цзыхао Ву из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (CfA) провела глубокую визуализацию и спектроскопию JADES-GS-z14-1 с использованием инструментов JWST, включая средне-инфракрасный прибор (MIRI), камеру ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam) и спектрограф ближнего инфракрасного диапазона (NIRSpec) в рамках программы JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES). Наблюдения включали 70,7-часовую интеграцию с MIRI/F770W, 16-полосную фотометрию NIRCam и 56-часовую спектроскопию NIRSpec/PRISM.

Однако результаты наблюдений показали, что JADES-GS-z14-1 лишь незначительно проявилась в диапазоне MIRI/F770W, и не были обнаружены значимые линии ультрафиолетового излучения в зоне покоя с помощью глубокой спектроскопии NIRSpec prism. Физический радиус галактики составляет менее 163 световых лет, а её звездная масса была оценена в 40 миллионов солнечных масс, с сохранением скорости звездообразования около двух солнечных масс в год.

Анализ истории звездообразования показал, что за последние 10 миллионов лет SFR JADES-GS-z14-1 значительно возросла, достигнув средней скорости 2,3 звезды в год, что составило почти 70% её звездной массы. Астрономы отметили, что отсутствие заметных линий ультрафиолетового излучения металлов, в сочетании с интенсивным звездообразованием, указывает на низкую металличность газовой фазы, менее 10% солнечной, и высокую долю ионизирующих фотонов, выходящих наружу.

Авторы статьи заключили, что их результаты могут способствовать более глубокому пониманию эволюции ранних галактик. "Слабость эмиссионных линий металлов говорит о том, что сильные туманные линии не являются повсеместным явлением в ранних галактиках. Эти результаты подчеркивают разнообразие свойств ранних галактик и определяют ключевые ограничения на обогащение металлами, звездообразование и ионизирующие условия в течение первых 300 миллионов лет после Большого взрыва", — подчеркивают исследователи.

Учёные давно спорят о том, какую роль играли чёрные дыры в формировании ранней Вселенной. Раньше у нас было мало информации о чёрных дырах, которые существовали очень давно, когда Вселенная была молодой, поэтому было сложно понять, насколько они важны.

Недавнее исследование под руководством Софии Джерис из Кембриджского университета помогло пролить свет на эту загадку. Учёные использовали данные космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST), который уже несколько лет собирает информацию о далёких объектах во Вселенной. В частности, они изучили спектры — особые «подписи» света — от множества далёких галактик, чтобы понять, есть ли в них чёрные дыры.

В исследовании использовались данные из программы JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES), которая собрала тысячи спектров от объектов, расположенных очень далеко, то есть мы видим их такими, какими они были в далёком прошлом. Из примерно 4000 спектров были выбраны 600 галактик, очень удалённых от нас. При этом из анализа исключили яркие галактики с уже известными активными чёрными дырами, чтобы не пропустить слабые и менее заметные.

Учёные объединили спектры этих галактик, чтобы усилить слабые сигналы, которые могли указывать на присутствие менее активных чёрных дыр. Они искали особый свет, называемый широким Hα — он появляется, когда чёрная дыра активно поглощает вещество. Хотя такой свет может появляться и по другим причинам, учёные исключили эти варианты и подтвердили, что в центре многих галактик действительно есть слабые активные чёрные дыры.

Что важно, эти чёрные дыры оказались гораздо меньше, чем те, которые обычно находят в ранней Вселенной — их масса примерно в миллион раз больше массы нашего Солнца, что для чёрных дыр относительно мало. Они также были гораздо менее активными.

Это открытие помогло решить загадку: раньше казалось, что чёрные дыры в ранних галактиках слишком большие для своих хозяев. Теперь понятно, что существует много маленьких чёрных дыр, которые лучше соответствуют размерам своих галактик. Возможно, во многих случаях галактики сформировались раньше, чем их чёрные дыры.

В целом, эти исследования показывают, что чёрные дыры разного размера сыграли важную роль в развитии Вселенной. Телескоп Джеймса Уэбба помогает учёным лучше понять, как формировались первые галактики и чёрные дыры. Это только начало — впереди ещё много открытий, которые помогут нам глубже узнать историю нашей Вселенной.

Публикация взята с сайта: https://arxiv.org/abs/2506.22147

Совместные наблюдения радиотелескопа ALMA и космического телескопа James Webb (JWST) позволили зафиксировать уникальный момент: протозвезду HOPS-315, находящуюся вблизи отражательной туманности M78 (NGC 2068) в созвездии Ориона. Это самая ранняя стадия формирования планетной системы из всех, что когда-либо наблюдали астрономы.

Что происходит в HOPS-315?

На расстоянии 1360 световых лет (420 парсек) от Земли, в протопланетном диске HOPS-315, прямо сейчас (с поправкой на время распространения света) идёт процесс конденсации вещества, из которого в будущем сформируются планеты.

• Температура в диске достигает 1027°C, что позволяет испаряться и снова конденсироваться сложным соединениям.

• На расстоянии ~2,2 а.е. (примерно там, где в Солнечной системе находится пояс астероидов) обнаружены кристаллические силикаты (форстерит Mg₂SiO₄, энстатит MgSiO₃) — те же минералы, из которых состоят земные породы и астероиды.

• В газовой фазе присутствуют водяной пар, оксид кремния (SiO), угарный газ (CO), ацетилен (C₂H₂) и синильная кислота (HCN) — ключевые "строительные блоки" органики и будущих атмосфер планет.

Аналогия с молодой Солнечной системой

Если бы 4,5 миллиарда лет назад JWST направил свои инструменты на формирующееся Солнце, он увидел бы почти идентичную картину:

• Горячий протопланетный диск, где пыль и газ начинают слипаться под действием гравитации.

• Первые сгустки вещества — будущие планетезимали (зародыши планет), которые впоследствии станут ядрами газовых гигантов или каменистыми мирами.

• Химические процессы, ведущие к образованию воды и сложных молекул, которые позже могут попасть на планеты и стать основой для жизни.

Почему это открытие важно?

1. Прямое наблюдение ранних стадий планетообразования — мы видим, как из хаотичного диска рождается упорядоченная система.

2. Химия протопланетных дисков помогает понять, откуда взялись вода и органика на Земле.

3. Сравнение с другими системами позволит выяснить, насколько типичен был процесс формирования Солнечной системы.

HOPS-315 — это "космическая лаборатория", где прямо сейчас разворачиваются процессы, которые миллиарды лет назад привели к появлению Земли и других планет. Благодаря ALMA и JWST мы можем изучать эти явления в беспрецедентных деталях, приближаясь к разгадке тайны нашего собственного происхождения.

К трёхлетию своей научной работы телескоп Джеймс Уэбб заглянул внутрь звездообразующей туманности Кошачья Лапа (NGC 6334), расположенной в созвездии Скорпиона, на расстоянии около 4000 световых лет от Земли.

Молодые массивные звезды буквально выжигают окрестности, освещая газ и пыль ярким голубым свечением. Особое внимание привлекает синеватая область в верхней части кадра, получившая от учёных прозвище «Опера» за свою округлую, многоярусную структуру. Основные источники туманного голубого сияния в этой зоне, скорее всего, находятся внизу: либо это свет ярких желтоватых звёзд, либо излучение от близлежащего источника, который все еще скрыт за плотной темно-коричневой пылью.

Сегодня мы заглядываем в одно из самых удивительных мест в ближайшем космосе — звёздную колыбель NGC 346, расположенную в Малом Магеллановом Облаке, всего в каких-то 210 000 световых годах от нас.

На этом потрясающем инфракрасном снимке от телескопа Джеймса Уэбба вы видите не просто красивую туманность — перед вами настоящий космический родильный дом, где сейчас, прямо в этот момент, рождаются новые звёзды.

🌟 Звёзды-младенцы: как всё начинается

Эти крошечные, только что появившиеся на свет объекты называют протозвёздами. Им всего 3–5 миллионов лет — по меркам Вселенной это буквально первый вздох.

🔹 Они ещё не начали светиться как настоящие звёзды.
🔹 В их недрах пока не идут термоядерные реакции — тех самых, что превращают водород в гелий и создают свет.
🔹 Сейчас в них только идёт гравитационное сжатие — облако пыли и газа, под действием собственной тяжести, стягивается внутрь, разогреваясь всё сильнее.

Как только температура и давление в центре протозвезды достигнут критических значений — начнётся термоядерная реакция, и она станет настоящей звёздой. Это как включение двигателя — и начинается световая жизнь, которая может продлиться миллионы или даже миллиарды лет.

🌌 Почему это важно?

Мы наблюдаем звёзды буквально на старте их жизни, в ту самую фазу, которую невозможно было увидеть с Земли. Только телескоп Джеймса Уэбба с его чувствительной инфракрасной камерой может «заглянуть сквозь» пылевые облака и показать, что скрыто внутри.

Это как впервые увидеть младенца, который только что родился — но в масштабах целой галактики.

Подписывайся на мой тг-канал: https://t.me/farren_ingenior

#астрономия #космос #NASA #телескопДжеймсаУэбба #JWST #звёзды #звездорождение #NGC346 #астрофото #наука #Вселенная #протозвезда