Джеймс Уэбб обнаружил древнюю пыль, которая могла быть от самых ранних сверхновых

Дядя Влад

Пыль может показаться не самой интересной темой, но для определенной группы астрономов она волнует. Исследователи недавно использовали космический телескоп Джеймса Уэбба, чтобы идентифицировать частицы пыли из ранней Вселенной, которые могли быть образованы самыми ранними сверхновыми.

Джеймс Уэбб — мощный инструмент, поскольку он позволяет исследователям идентифицировать чрезвычайно далекие и, следовательно, очень старые галактики. Уэбба можно использовать не только для идентификации этих ранних галактик, но и для получения их спектров, которые могут выявить их химический состав, увидев, какие длины волн света они поглощают. В рамках исследования под названием JWST Advanced Deep Extragalactic Survey или JADES инструмент Уэбба NIRCam сделал это изображение области неба под названием GOODS-South. На этом изображении исследователи использовали инструмент Уэбба NIRSpec для изучения спектров ранних галактик, таких как JADES-GS-z6.

На этом изображении показано расположение галактики JADES-GS-z6 в части области неба, известной как GOODS-Юг, которая наблюдалась в рамках расширенного глубокого внегалактического исследования JWST, или JADES.
На этом изображении показано расположение галактики JADES-GS-z6 в части области неба, известной как GOODS-Юг, которая наблюдалась в рамках расширенного глубокого внегалактического исследования JWST, или JADES. ESA/Webb, NASA, ESA, CSA, Б. Робертсон (Калифорнийский университет в Санта-Крузе), Б. Джонсон (Центр астрофизики, Гарвардский и Смитсоновский институт), С. Такчелла (Кембриджский университет, М. Рике (Университет Аризоны), Д. Эйзенштейн (Центр астрофизики Гарвардского и Смитсоновского институтов), А. Паган (STScI)

С помощью спектрографа исследователи обнаружили в пылевых облаках признаки богатых углеродом зерен. Похоже, что это похоже на обнаружение соединений, называемых полициклическими ароматическими углеводородами (ПАУ), однако эти сложные соединения не могли образоваться так рано во Вселенной.

Это сложно, потому что спектры могут выглядеть одинаково для разных химических веществ. В этом случае может случиться так, что крошечная дисперсия, обнаруженная исследователями, значительна: их особенность была наиболее заметной при 226,3 нанометрах, в то время как ПАУ обычно наиболее заметны при 217,5 нанометрах. Это очень небольшое расхождение, но оно может быть связано со смесью частиц, присутствующих в пыли.

«Это небольшое смещение длины волны в месте, где поглощение наиболее сильное, предполагает, что мы можем видеть другую смесь зерен, например, графитоподобных или алмазоподобных зерен», — сказал ведущий автор исследования Джорис Уитсток из Кембриджского университета. в заявлении . Далее Витсток объяснил, что эта смесь могла образоваться из-за ранних сверхновых или больших звезд, называемых звездами Вольфа-Райе : «Это также потенциально может быть произведено в короткие промежутки времени звездами Вольфа-Райе или выбросами сверхновых».

С тех пор, как в прошлом году началась работа с Уэббом, астрономы заметили, что ранние галактики кажутся значительно более многочисленными и массивными, чем кто-либо предсказывал, что, наряду с такими свидетельствами, как это открытие, заставляет их переосмыслить свои предположения о ранней Вселенной.

«Это открытие означает, что младенческие галактики в ранней Вселенной развиваются намного быстрее, чем мы когда-либо ожидали», — сказал исследователь Ренске Смит из Ливерпульского университета Джона Мура. «Уэбб показывает нам сложность самых ранних мест рождения звезд (и планет), которые модели еще не объяснили».

Исследование опубликовано в журнале Nature .