Галактика JADES-GS-z14-0, обнаруженная с помощью телескопа James Webb Space Telescope в прошлом году, испускает свет, добравшийся до Земли за 13,4 миллиарда лет, что свидетельствует о её чрезвычайной удалённости и ранней эволюции. На тот момент Вселенная была младше 300 миллионов лет, что составляло лишь около 2% её нынешнего возраста.
Измерения, приведшие к открытию кислорода, осуществлялись с использованием комплекса Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), расположенного в пустыне Атакама в Чили, в рамках международного партнёрства, куда входит Европейская Южная Обсерватория (ESO). Две независимые команды астрономов представили результаты, подтверждающие наличие кислорода в данной галактике.
Обнаружение кислорода в JADES-GS-z14-0 стало первым в истории фиксированным доказательством присутствия тяжёлых элементов в столь древней галактике. Традиционно считалось, что начальная фаза формирования галактик характеризовалась преобладанием лёгких элементов – водорода и гелия, а обогащение более тяжёлыми элементами происходило в процессе жизненного цикла звёзд. Однако наличие кислорода, концентрация которого оказалась приблизительно в 10 раз выше ожидаемой, указывает на стремительное химическое созревание объекта.
Астроном Гергё Поппинг из Европейской Южной Обсерватории, работающий в Региональном центре ALMA, подчеркнул: «Я был действительно удивлён» ясностью и силой обнаруженной кислородной линии. Это свидетельство меняет представления о темпах формирования и эволюции первых галактик, предполагая, что процессы обогащения тяжёлыми элементами могли происходить намного быстрее, чем предполагалось ранее.
В исследовании, опубликованном в журнале Astronomy & Astrophysics, Carniani, S., D'Eugenio, F., Ji, X., Parlanti, E., Scholtz, J., Sun, F., Venturi, G., Bakx, T. J. L. C., Curti, M., Maiolino, R., Tacchella, S., Zavala, J. A., Hainline, K., Witstok, J., Johnson, B. D., Alberts, S., Bunker, A. J., Charlot, S., Eisenstein, D. J. и Willott, C. (2025) под заголовком «The eventful life of a luminous galaxy at z = 14: metal enrichment, feedback, and low gas fraction?» описали процесс быстрого обогащения металлами уже через 300 миллионов лет после Большого взрыва. В то же время статья в The Astrophysical Journal, авторства Sander Schouws, Bouwens, R. J., Ormerod, K., Smit, R., Algera, H., Sommovigo, L., Hodge, J., Ferrara, A., Oesch, P. A., Rowland, L. E., van Leeuwen, I., Stefanon, M., Herard-Demanche, T., Fudamoto, Y., Röttgering, H. и van der Werf, P. (2025) под заголовком «Detection of [OIII] 88µm in JADES-GS-z14-0 at z = 14.1793» сравнила скорость формирования галактики с нахождением подростка там, где ожидались младенцы.
Астрофизик Stefano Carniani из Scuola Normale Superiore в Пизе выразил своё удивление неожиданными результатами исследования, отметив, что данные открывают новый взгляд на первые этапы развития галактик. Его комментарии ставят под сомнение стандартные представления о темпах формирования космических структур в ранней Вселенной.
Благодаря обнаружению кислорода удалось провести «невероятно точное» измерение расстояния до JADES-GS-z14-0 с погрешностью всего в 0,005 процента. Астрофизик Eleonora Parlanti из Scuola Normale Superiore сравнила эту точность с измерением расстояния в 5 сантиметров на километр, что существенно повышает надёжность моделей определения свойств далеких галактик.
Не ранее фиксированная химическая зрелость галактики JADES-GS-z14-0 не только устанавливает рекорд по расстоянию и содержанию тяжелых элементов, но и ставит под сомнение существующие теории о ранних этапах эволюции Вселенной. Яркая линия [OIII] 88µm демонстрирует, что галактика успела обогатиться кислородом в течение чрезвычайно короткого времени после Большого взрыва.
Результаты представленных исследований заставляют пересмотреть представления о сроках и механизмах формирования галактик. Открытие, показывающее значительное обогащение металлами всего через 300 миллионов лет после начала существования Вселенной, требует дополнительного анализа и уточнения моделей ранней космической эволюции.
Изображение носит иллюстративный характер
Измерения, приведшие к открытию кислорода, осуществлялись с использованием комплекса Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), расположенного в пустыне Атакама в Чили, в рамках международного партнёрства, куда входит Европейская Южная Обсерватория (ESO). Две независимые команды астрономов представили результаты, подтверждающие наличие кислорода в данной галактике.
Обнаружение кислорода в JADES-GS-z14-0 стало первым в истории фиксированным доказательством присутствия тяжёлых элементов в столь древней галактике. Традиционно считалось, что начальная фаза формирования галактик характеризовалась преобладанием лёгких элементов – водорода и гелия, а обогащение более тяжёлыми элементами происходило в процессе жизненного цикла звёзд. Однако наличие кислорода, концентрация которого оказалась приблизительно в 10 раз выше ожидаемой, указывает на стремительное химическое созревание объекта.
Астроном Гергё Поппинг из Европейской Южной Обсерватории, работающий в Региональном центре ALMA, подчеркнул: «Я был действительно удивлён» ясностью и силой обнаруженной кислородной линии. Это свидетельство меняет представления о темпах формирования и эволюции первых галактик, предполагая, что процессы обогащения тяжёлыми элементами могли происходить намного быстрее, чем предполагалось ранее.
В исследовании, опубликованном в журнале Astronomy & Astrophysics, Carniani, S., D'Eugenio, F., Ji, X., Parlanti, E., Scholtz, J., Sun, F., Venturi, G., Bakx, T. J. L. C., Curti, M., Maiolino, R., Tacchella, S., Zavala, J. A., Hainline, K., Witstok, J., Johnson, B. D., Alberts, S., Bunker, A. J., Charlot, S., Eisenstein, D. J. и Willott, C. (2025) под заголовком «The eventful life of a luminous galaxy at z = 14: metal enrichment, feedback, and low gas fraction?» описали процесс быстрого обогащения металлами уже через 300 миллионов лет после Большого взрыва. В то же время статья в The Astrophysical Journal, авторства Sander Schouws, Bouwens, R. J., Ormerod, K., Smit, R., Algera, H., Sommovigo, L., Hodge, J., Ferrara, A., Oesch, P. A., Rowland, L. E., van Leeuwen, I., Stefanon, M., Herard-Demanche, T., Fudamoto, Y., Röttgering, H. и van der Werf, P. (2025) под заголовком «Detection of [OIII] 88µm in JADES-GS-z14-0 at z = 14.1793» сравнила скорость формирования галактики с нахождением подростка там, где ожидались младенцы.
Астрофизик Stefano Carniani из Scuola Normale Superiore в Пизе выразил своё удивление неожиданными результатами исследования, отметив, что данные открывают новый взгляд на первые этапы развития галактик. Его комментарии ставят под сомнение стандартные представления о темпах формирования космических структур в ранней Вселенной.
Благодаря обнаружению кислорода удалось провести «невероятно точное» измерение расстояния до JADES-GS-z14-0 с погрешностью всего в 0,005 процента. Астрофизик Eleonora Parlanti из Scuola Normale Superiore сравнила эту точность с измерением расстояния в 5 сантиметров на километр, что существенно повышает надёжность моделей определения свойств далеких галактик.
Не ранее фиксированная химическая зрелость галактики JADES-GS-z14-0 не только устанавливает рекорд по расстоянию и содержанию тяжелых элементов, но и ставит под сомнение существующие теории о ранних этапах эволюции Вселенной. Яркая линия [OIII] 88µm демонстрирует, что галактика успела обогатиться кислородом в течение чрезвычайно короткого времени после Большого взрыва.
Результаты представленных исследований заставляют пересмотреть представления о сроках и механизмах формирования галактик. Открытие, показывающее значительное обогащение металлами всего через 300 миллионов лет после начала существования Вселенной, требует дополнительного анализа и уточнения моделей ранней космической эволюции.
