Исследователи обнаружили сложные органические молекулы в галактике, находящейся на расстоянии более 12 миллиардов световых лет от Земли — самой далекой галактике, в которой, как теперь известно, существуют эти молекулы. Благодаря возможностям недавно запущенного космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) и тщательному анализу, проведенному исследовательской группой, новое исследование дает представление о сложных химических взаимодействиях, которые происходят в первых галактиках ранней Вселенной.
«Этот проект начался, когда я учился в аспирантуре, изучая трудно обнаруживаемые, очень далекие галактики, закрытые пылью, — отметил один из исследователей. — Пылинки поглощают и переизлучают около половины звездного излучения, производимого во Вселенной, делая инфракрасный свет от далеких объектов чрезвычайно слабым или не обнаруживаемым в наземные телескопы».
В новом исследовании ученые использовали явление гравитационным линзированием — его называют «увеличительным стеклом природы».
«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», — рассказали ученые.
Команда сфокусировала JWST на SPT0418-47 — объекте, обнаруженном с помощью телескопа Южного полюса Национального научного фонда и ранее идентифицированном как покрытая пылью галактика, увеличенная примерно в 30–35 раз за счет гравитационного линзирования. Исследователи заявили, что SPT0418-47 находится в 12 миллиардах световых лет от Земли, что соответствует времени, когда Вселенной было менее 1,5 миллиардов лет, или около 10% от ее нынешнего возраста.
«До того, как мы получили доступ к объединенной силе гравитационного линзирования и JWST, мы не могли ни увидеть, ни пространственно разрешить фактическую фоновую галактику через всю пыль», — отмечают астрономы.
Спектроскопические данные JWST предполагают, что затемненный межзвездный газ в SPT0418-47 обогащен тяжелыми элементами, а это указывает на то, что поколения звезд уже жили и умирали. Конкретное соединение, обнаруженное исследователями, представляет собой молекулу, называемую полициклическим ароматическим углеводородом, или ПАУ. На Земле эти молекулы можно найти в выхлопных газах двигателей внутреннего сгорания или лесных пожаров. По словам исследователей, эти органические молекулы , состоящие из углеродных цепей, считаются основными строительными блоками самых ранних форм жизни.
«Это исследование говорит нам прямо сейчас — и мы все еще учимся — что мы можем видеть все регионы, где расположены эти более мелкие пылинки — регионы, которые мы никогда не могли видеть до JWST. Новые спектроскопические данные позволяют нам наблюдать атомный и молекулярный состав галактики, обеспечивая очень важную информацию о формировании галактик, их жизненном цикле и их развитии».
Ученые признались, что сами не ожидали увидеть подобное.
«Обнаружение этих сложных органических молекул на таком огромном расстоянии меняет правила игры в отношении будущих наблюдений. Эта работа — только первый шаг, и мы только сейчас учимся использовать ее и изучаем ее возможности».
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
Фото: sciencealert
Нет комментариев