Телескоп Уэбба обнаружил странную галактику в самых глубоких сферах космоса

Ученые находят неожиданные объекты.

Космический телескоп Джеймса Уэбба позволяет астрономам увидеть огромное количество галактик глубокого космоса — и они находят некоторые странные вещи.

Следует отметить, что ученые недавно направили телескоп Уэбба — самую мощную обсерваторию в космосе — на колоссальные 100 000 относительно молодых галактик и наблюдали некоторые уникальные космические явления в галактике, получившей название CEERS 1019. Это очень молодой космический объект, существующий всего через 570 миллионов лет после космического объекта. Большой взрыв (откроется в новой вкладке) создал Вселенную. И в нем находится самая далекая сверхмассивная черная дыра из когда-либо найденных.

Хотя эта черная дыра (объект с гравитационным притяжением, настолько сильным, что даже свет не может вырваться наружу) находится на расстоянии миллиардов световых лет, способность телескопа Уэбба улавливать чрезвычайно слабую энергию позволяет исследователям наблюдать за тем, что происходит в CEERS 1019.

«Наблюдение за этим далеким объектом с помощью этого телескопа очень похоже на просмотр данных из черных дыр, которые существуют в галактиках рядом с нашей», — сказала Ребекка Ларсон, астроном из Техасского университета в Остине, которая руководила открытием.

CEERS 1019 и его черная дыра уникальны по ряду причин:

• Это может быть не только одна галактика: большинство галактик выглядят как единый диск. Не CEERS 1019. Как показано на изображении ниже, он состоит из трех ярких сгустков. «Мы не привыкли видеть так много структуры на изображениях на таких расстояниях», — сказал Джейхан Карталтепе, астрофизик из Рочестерского технологического института в Нью-Йорке, который работал над исследованием. Структуры могут быть галактиками, сливающимися вместе и способствующими созданию звезд. «Слияние галактик может быть частично ответственно за подпитку активности в черной дыре этой галактики, и это также может привести к увеличению звездообразования», — добавил Карталтепе.

• Необычная черная дыра: «CEERS 1019 примечательна не только тем, как давно она существовала, но и тем, насколько относительно мало весит ее черная дыра», — объясняет НАСА. Он весит в 9 миллионов раз больше, чем Солнце, что очень много, но не идет ни в какое сравнение с гигантами, часто встречающимися в центре галактик молодой Вселенной, которые в 1 миллиард раз (или больше!) тяжелее. Более того, астрономы пока не знают, как вообще существует такой мощный объект. Он появился так рано во Вселенной, когда формировались первые галактики. С помощью телескопа Уэбба исследователи надеются понять, как появилась такая большая галактика и другие массивные объекты.
• Хищный едок: Однако ясно, что черная дыра, обнаруженная в CEERS 1019, чрезвычайно активна. «Несмотря на то, что CEERS 1019 небольшой, он является хищным, потребляя газ, пыль и звезды с максимально возможной теоретически возможной скоростью для своего размера», — объясняет Научный институт космического телескопа, который управляет научной миссией обсерватории. «Уэбб спектр (откроется в новой вкладке) отражает, что он полностью сосредоточен на том, чтобы съесть свою «еду». (Вглядываясь в далекий свет, специализированные инструменты Уэбба могут увидеть химический состав объектов на расстоянии миллиардов световых лет. Другими словами, у нас нет картины этой черной дыры, но мы знаем, как ведут себя черные дыры, и можем определить, что происходит на таких больших расстояниях, наблюдая за активностью атомов или молекул в глубоком космосе.

График, показывающий, как космический телескоп Джеймса Уэбба наблюдал поведение газа в галактике CEERS 1019, который иллюстрирует поведение исключительно занятой черной дыры.

«CEERS 1019 может удерживать этот рекорд только в течение нескольких недель — заявления о других, более далеких черных дырах, идентифицированных Уэббом, в настоящее время тщательно изучаются астрономическим сообществом», — сказали в НАСА.

Мощные возможности телескопа Уэбба

Телескоп Уэбба — научное сотрудничество между НАСА, ЕКА и Канадским космическим агентством — предназначен для того, чтобы заглянуть в глубочайший космос и раскрыть беспрецедентные идеи о ранней Вселенной. Но он также всматривается в интригующие планеты в нашей галактике и даже планеты в нашей Солнечной системе.

Вот как Уэбб совершает беспрецедентные подвиги и, вероятно, будет делать это десятилетиями:

• Гигантское зеркало: Зеркало Уэбба, которое улавливает свет, имеет более 21 фута в поперечнике. Это более чем в два с половиной раза больше, чем зеркало космического телескопа Хаббла. Захват большего количества света позволяет Уэббу видеть более далекие, древние объекты. Как описано выше, телескоп всматривается в звезды и галактики, которые образовались более 13 миллиардов лет назад, всего через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва. «Мы увидим самые первые звезды и галактики, которые когда-либо формировались», — сказала Mashable в 2021 году Джин Крейтон, астроном и директор планетария Манфреда Олсона в Университете Висконсин-Милуоки.

• Инфракрасный вид: В отличие от Хаббла, который в основном видит видимый нам свет, Уэбб в первую очередь является инфракрасным телескопом, то есть он рассматривает свет в инфракрасном спектре. Это позволяет нам увидеть гораздо больше Вселенной. Инфракрасный имеет более длительный Длин волн (откроется в новой вкладке) чем видимый свет, поэтому световые волны более эффективно проскальзывают сквозь космические облака; Свет не так часто сталкивается с этими плотно упакованными частицами и рассеивается ими. В конечном счете, инфракрасное зрение Уэбба может проникать туда, где Хаббл не может. «Это приоткрывает завесу», — сказал Крейтон.

• Вглядываясь в далекие экзопланеты: Телескоп Уэбба несет специализированное оборудование, называемое спектрометрами (откроется в новой вкладке) Это произведет революцию в нашем понимании этих далеких миров. Приборы могут расшифровать, какие молекулы (такие как вода, углекислый газ и метан) существуют в атмосферах далеких экзопланет — будь то газовые гиганты или небольшие скалистые миры. Уэбб рассмотрит экзопланеты в галактике Млечный Путь. Кто знает, что мы найдем? «Мы могли бы узнать то, о чем никогда не думали», — говорит Мерседес Лопес-Моралес, исследователь экзопланет и астрофизик Центр астрофизики Гарвардского и Смитсоновского институтов (откроется в новой вкладке), рассказал Mashable в 2021 году.

Астрономы уже успешно обнаружили интригующие химические реакции на планете, находящейся на расстоянии 700 световых лет, и обсерватория начала смотреть на одно из самых ожидаемых мест в космосе: скалистые планеты размером с Землю в Солнечной системе.