Космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST) позволил астрономам максимально приблизиться к эпохе рождения первых звезд и галактик, уточнив временные рамки так называемого «космического рассвета». Новые данные указывают на то, что формирование галактик замедлилось уже спустя 150–200 миллионов лет после Большого взрыва.
В ходе мультиспектрального обзора, охватившего 0,6 квадратного градуса неба через 150 узких направлений наблюдения, ученые зафиксировали резкое снижение темпов звездообразования. Несмотря на то что исследованный участок неба лишь втрое превышает площадь видимого диска полной Луны, полученные результаты позволяют проследить ранние этапы эволюции Вселенной, включая процессы формирования сверхмассивных черных дыр и первичных галактических структур.
Космолог Ричард Эллис, соавтор исследования, подчеркивает, что изучение этой эпохи открывает доступ к «первичным условиям», которые легли в основу развития всех современных галактик, включая наш Млечный Путь.
Согласно полученным данным, ранние галактики были чрезвычайно компактными: их размер составлял около 60–70 световых лет, что делает их ближе к звездным скоплениям, чем к привычным нам галактическим системам. При этом интенсивность звездообразования в них была экстремально высокой — до 20 раз выше, чем у современных галактик. Это свидетельствует о невероятной энергетике процессов в ранней Вселенной.
Одной из главных задач астрономов остается поиск звезд популяции III. Это первые светила, состоящие преимущественно из водорода и гелия. Из-за своей сверхмассивности и короткого жизненного цикла они быстро обогащали окружающее пространство тяжелыми элементами, закладывая фундамент для формирования более сложных химических систем в будущем.
Для дальнейшего изучения космического рассвета исследователи используют комплексный подход:
- Поиск «химически чистых» галактик, в спектре которых отсутствуют следы кислорода.
- Анализ динамики числа активных галактик в зависимости от красного смещения.
- Измерение изменения химического состава межзвездной среды на различных этапах развития Вселенной.
Перспективным инструментом для будущих открытий станет регистрация сигналов линии Лайман-альфа и 21-сантиметрового излучения нейтрального водорода, что планируется реализовать с помощью радиотелескопа Square Kilometer Array (SKA) в Западной Австралии. Понимание эпохи первых звезд является ключом к разгадке происхождения химических элементов и условий, необходимых для зарождения жизни, ведь именно первые поколения звезд запустили процесс «обогащения» Вселенной материей.
