Астрономи виявили понад 40 прихованих галактик у давній павутині.

Унікальне розташування Павутини (або PKS 1138-262) та пов'язані між собою на ранньому етапі формування протоскоплення галактики дозволило астрономам більше дізнатися про процеси формування масивних скупчень у ранньому Всесвіті. Більше того, виявили навіть його «ембріон» — один з найбільших квазарів тієї епохи.

Питань до Павутини теж чимало, але це протоскоплення по праву вважається своєрідною лабораторією для вивчення процесів взаємодії та еволюції галактик у щільних середовищах, відкриваючи нові можливості для майбутніх досліджень у галузі астрофізики та космології.

Тепер, щоб як слід розглянути це вікно в минуле Всесвіту, міжнародна дослідницька група під керівництвом астронома Ритма Шимакави (Rhythm Shimakawa) з Університету Васеда (Японія) провела спостереження протоскоплення за допомогою вузькополосної зйомки в лінії випромінювання Paβ (Пашен-бета) з використанням камери NIRCam, встановленої на борту орбітальної обсерваторії «Джеймс Вебб».

Зазначимо, спектральна лінія Paβ вважається показником зіркоутворення в галактиках і менш підлягає поглинанню міжзоряним пилом у порівнянні з більш звичною спектральною лінією водень-альфа (Hα). Остання спостерігається в спектрах емісійних туманностей і використовується для дослідження властивостей таких явищ в атмосфері Сонця, як протуберанці.

В результаті команда вчених виявила 57 джерел з надлишком випромінювання в лінії Paβ. З них 41 відповідали критеріям кандидатів у повноправні члени скупчення, а 24 галактики спостерігалися вперше. Результати наукової роботи, представленої в журналі The Astrophysical Journal, суттєво розширюють сучасне розуміння складу протоскоплення та демонструють ефективність використання лінії Paβ для виявлення далеких галактик з активним зіркоутворенням.

У свою чергу, автори другого дослідження під керівництвом астронома Хосе Мануеля Переса-Мартінеса (Jose Manuel Pérez-Martínez) з Університету Тохоку (Японія) об'єднали дані спостережень NIRCam в лінії Paβ з даними наземних спостережень в лінії Hα, отриманими за допомогою телескопа Subaru.

Цей підхід дозволив вивчити так зване міжзоряне поглинання (поглинання та розсіювання електромагнітного випромінювання речовиною, що знаходиться в міжзоряному просторі) та швидкість зіркоутворення в 43 галактиках, що входять до складу Павутини.

Результати дослідження, також опублікованого в The Astrophysical Journal, показали, що більшість галактик мають співвідношення Paβ/Hα: це відповідає стандартним умовам в областях зіркоутворення. Отже, рівень пилу в більшості спостережуваних об'єктів порівнянний з його рівнем у галактиках аналогічної маси, розташованих поза кластером.

Крім того, відсутність зв'язку між кількістю пилу в галактиках і їхнім положенням у Павутині свідчить про те, що процеси пилеутворення в них практично не залежать від навколишнього середовища.

«Ці результати припускають, що пил у галактиках протоскоплення Павутина утворюється в основному за рахунок звичайних процесів зіркоутворення, а не під впливом щільного навколишнього середовища скупчення, як вважалося раніше», — підсумували дослідники.

Виявлення нових галактик у давньому протоскопленні разом із розумінням ролі міжзоряного пилу в процесах зіркоутворення дозволяє побудувати більш повну картину формування та еволюції великих структур у ранньому Всесвіті.

Астрономи зазначили, що подальші спостереження Павутини та інших протоскоплень за допомогою космічного телескопа «Джеймс Вебб» дозволять знайти ще більше галактик у ранньому Всесвіті, а також краще зрозуміти процеси, в результаті яких формуються «сучасні» скупчення галактик.

«Ми стоїмо на порозі нових відкриттів, які змінять наше уявлення про формування структур у Всесвіті. Космічна обсерваторія „Джеймс Вебб“ надає нам безпрецедентні можливості заглянути в глибоке минуле космосу», — підсумували вчені.