Астрономы с помощью телескопа Уэбба обнаружили сложные органические молекулы в галактике, расположенной на расстоянии более 12 миллиардов световых лет. Галактика почти идеально совпадает со второй галактикой в 3 миллиардах световых лет от Земли. Уэбб запечатлел галактику на переднем плане синим цветом, а более удаленную фоновую галактику — красным. Молекулы окрашены в оранжевый цвет.
Астрономы обнаружили самые отдаленные из известных органических молекул во Вселенной с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба. Уэбб впервые обнаружил сложные молекулы в далекой Вселенной.
Сложные молекулы были обнаружены в галактике, известной как SPT0418-47, расположенной на расстоянии более 12 миллиардов световых лет.
Открытие проливает свет на химические взаимодействия, которые происходили в самых ранних галактиках во Вселенной, и на то, как они связаны с формированием звезд.
На Земле молекулы, называемые полициклическими ароматическими углеводородами, можно найти в дыме, саже, смоге, выхлопных газах двигателей и лесных пожарах.
Основой органических молекул является углерод, который считается одним из строительных блоков жизни, поскольку он является ключевым элементом в аминокислотах, из которых состоят белки.
Исследование с подробным описанием результатов было опубликовано в понедельник в журнале Nature .
Свет от пыльной галактики начал путешествовать по космосу, когда Вселенной было менее 1,5 миллиарда лет, что составляет всего 10% от ее нынешнего возраста в 13,8 миллиарда лет. Галактика была впервые обнаружена в 2013 году телескопом Южного полюса Национального научного фонда. С тех пор его наблюдали другие обсерватории, такие как космический телескоп Хаббла и Большая миллиметровая / субмиллиметровая решетка Атакама в Чили.
Но инфракрасные возможности телескопа Уэбба, которые могут видеть свет, невидимый человеческому глазу, и смотреть сквозь космическую пыль, позволили получить новые подробности о галактике. И космическая обсерватория получила помощь от явления, называемого гравитационным линзированием.
Галактика, наблюдаемая телескопом Уэбба, показывает кольцо Эйнштейна, вызванное явлением, известным как гравитационное линзирование, которое возникает, когда две галактики почти идеально выровнены с нашей точки зрения на Земле.
«Это увеличение происходит, когда две галактики почти идеально выровнены с точки зрения Земли, а свет от фоновой галактики искажается и увеличивается галактикой переднего плана в кольцеобразную форму, известную как кольцо Эйнштейна», — сказал соавтор исследования Хоакин. Виейра, профессор астрономии и физики Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне, в своем заявлении.
Гравитационное линзирование было первоначально предсказано в теории относительности Альберта Эйнштейна.
«Объединив удивительные возможности Уэбба с естественным «космическим увеличительным стеклом», мы смогли увидеть даже больше деталей, чем в противном случае», — сказал ведущий автор исследования Джастин Спилкер, доцент кафедры физики и астрономии Техасского университета A&M. заявление.
«Этот уровень увеличения на самом деле заставил нас в первую очередь заинтересоваться этой галактикой с Уэббом, потому что он действительно позволяет нам увидеть все богатые детали того, что составляет галактику в ранней Вселенной, которую мы никогда не смогли бы увидеть иначе. — сказал Спилкер, который также является членом Техасского института фундаментальной физики и астрономии Джорджа П. и Синтии Вудс Митчелл A&M.
Исследование ранней Вселенной
Астрономы заметили признаки органических молекул во время тщательного анализа данных Уэбба. Молекулы распространены в космосе.
Здесь, на Земле, они являются частью вызывающих рак выбросов углеводородов, которые способствуют загрязнению атмосферы планеты.
Ранее астрономы думали, что полициклические ароматические углеводороды являются признаком звездообразования, потому что они наблюдали большие молекулы вблизи ярких молодых звезд. Но данные Уэбба показали, что присутствие этих молекул, возможно, не было показателем рождения звезд в первые дни существования Вселенной.
«Благодаря изображениям высокой четкости, сделанным Уэббом, мы обнаружили много областей с дымом, но без звездообразования, а также другие области с образованием новых звезд, но без дыма», — сказал Спилкер.
Неожиданное открытие помогает астрономам собрать воедино ответы на некоторые вопросы о происхождении Вселенной.
«Подобные открытия — это именно то, для чего Уэбб был создан: понять самые ранние стадии Вселенной новыми и захватывающими способами», — сказал в своем заявлении соавтор исследования Кедар Фадке, докторант астрономии в Университете Иллинойса в Урбана-Шампейн. . «Удивительно, что мы можем идентифицировать молекулы на расстоянии в миллиарды световых лет, с которыми мы знакомы здесь, на Земле, даже если они проявляются так, как нам не нравится, например, в виде смога и дыма. Это также мощное заявление об удивительных возможностях Webb, которых у нас никогда не было».
Исследователи надеются в будущем еще больше расширить возможности Уэбба, поскольку они ищут еще более далекие галактики.
«Теперь, когда мы впервые показали, что это возможно, мы с нетерпением ждем возможности попытаться понять, действительно ли это правда, что там, где есть дым, есть огонь», — сказал Спилкер. «Возможно, мы даже сможем найти галактики, которые настолько молоды, что сложные молекулы, подобные этим, еще не успели сформироваться в космическом вакууме, поэтому все галактики — это огонь, а не дым. Единственный способ узнать наверняка — посмотреть на другие галактики, надеюсь, даже дальше, чем эта».
