Дослідники виявили присутність кисню у найбільш віддаленій галактиці.

Астрономи зробили вражаюче відкриття, виявивши ознаки наявності кисню в галактиці JADES-GS-z14-0, яка на сьогоднішній день вважається найвіддаленішою з усіх відомих.

Завдяки надзвичайно чутливому телескопічному комплексу Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) стало можливим зафіксувати сигнал, який подорожував космосом протягом 13,4 мільярда років, перш ніж дійти до нашої планети. Це дозволило вченим отримати зображення галактики такою, якою вона була менш ніж через 300 мільйонів років після Великого вибуху, як повідомляє earth.com.

Ще донедавна вважалося, що на такій ранній стадії розвитку Всесвіту поява важких елементів, зокрема кисню, була неможливою. Однак знахідка доводить: у JADES-GS-z14-0 вже встигло народитися і завершити свій життєвий цикл щонайменше два покоління зірок. Саме вони сформували важкі елементи у своїх ядрах та розповсюдили їх у космічному просторі під час вибухів наднових. Цей факт прямо суперечить класичним моделям хімічної еволюції, які передбачали набагато повільніше збагачення речовини.

ALMA зафіксував чіткий спектральний сигнал кисню, що дозволило з великою точністю визначити відстань до об'єкта — похибка складає всього 0,005%. Водночас у цій галактиці не виявлено космічного пилу: його вміст у співвідношенні до маси зірок не перевищує 0,2%. Газ у JADES-GS-z14-0 має металічність, що дорівнює приблизно одній п'ятій від сонячної, а швидкість іонізованого газу оцінюється в 70 км/с. Ці результати вказують на присутність темної матерії та масу системи, близьку до одного мільярда сонячних мас.

Зібрані дані свідчать про те, що ця галактика має в десять разів більше важких елементів, ніж очікувалося для такого раннього етапу існування. Це викликає сумніви щодо традиційних теорій формування зірок, процесів змішування матеріалу після вибухів наднових і швидкості злиття молодих галактик. Одним із можливих пояснень, запропонованих вченими, є наявність так званого "важкого" зоряного населення, яке здатне швидко генерувати кисень. Інша версія припускає, що ранній колапс великих газових хмар міг ініціювати активний цикл формування зірок.

Додаткові спостереження, проведені за допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба (JWST), підтвердили раніше отримані дані. Інструмент виявив надмірне випромінювання на довжині хвилі 7,7 мікрона, що корелює з яскравими спектральними лініями кисню та водню. Це слугує ще одним свідченням високої металевості галактики. Більше того, зафіксовані слабкі ультрафіолетові сигнали вказують на те, що близько 10% іонізуючих фотонів можуть виходити за межі системи. Цей процес вважається важливим для розуміння феномену ранньої реіонізації Всесвіту.

Отже, JADES-GS-z14-0 ставить під сумнів традиційні уявлення про поступове утворення галактик з бідних на важкі елементи протогалактик. Її хімічна зрілість, досягнута всього через 300 мільйонів років після Великого вибуху, спонукає науковців переосмислити темпи й механізми космічної еволюції.