В давній галактиці вперше сфотографували рекордну кількість зірок.

Дослідження «дитинства» та «юності» Всесвіту (від Великого вибуху до формування галактик і зірок) допомагає зрозуміти його еволюцію та пролити світло на фундаментальні фізичні закони, які визначають будову та долю всього космосу. Особливий інтерес становлять зірки в давніх галактиках — досі вивчати «зоряне населення» (тобто кількість і типи зірок) вдавалося лише в найближчих до нас галактиках, таких як Андромеда або Магелланові Хмари. Більш віддалені від Землі зоряні скарбниці залишалися за межами можливостей.

Все змінилося після початку роботи орбітальної обсерваторії «Джеймс Вебб»: її висока чутливість і здатність фіксувати слабке світло показали, що всього через 600 мільйонів років після Великого вибуху у Всесвіті сформувалися «розвинуті» галактики, подібні сучасним. Детальніше про те, як цей астрономічний інструмент змінив усталені уявлення про космос, Naked Science розповідав раніше.

Тепер міжнародна дослідницька група під керівництвом Фенгву Суна (Fengwu Sun) із Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики (США) вперше в історії розглянула одразу 44 зірки в галактиці Дуга Дракона, яка сформувалася, коли вік Всесвіту становив приблизно половину від нинішнього (13,8 мільярда років). Правда, якби між Землею і Дугом Дракона не розташувалося масивне скупчення галактик Abell 370, жодних світил вчені не побачили б.

Справа в тому, що скупчення Abell 370 стало своєрідною «лупою», яка збільшила зафіксоване «Джеймсом Веббом» зображення: його гравітація викривила світло так, що Дуга Дракона розтягнулася, подібно до довгого дзеркального коридору. Якщо говорити точніше, то йдеться про передбачений Альбертом Ейнштейном ефект гравітаційного лінзування — своєрідному спотворенні реальності в області фотографованого простору.

І це ще не все: всередині самого скупчення знайшлися «блукаючі зірки» — одиничні світила, «вибрані» гравітацією з рідних галактик, які, рухаючись перед Дугом Дракона, ненадовго посилили яскравість окремих зірок. Саме це «подвійне» збільшення дозволило авторам нового дослідження зафіксувати рекордну кількість зірок (спостереження однієї або двох зірок у настільки віддалених галактиках — рідкісна удача). Результати наукової роботи опубліковані в журналі Nature Astronomy.

Оскільки нові світла виявили під час повторних спостережень Дуги Дракона (майже випадково), астрономи планують шукати подібні явища в уже вивчених областях, «ловлячи» зірки в моменти посилення світимості за допомогою телескопа «Джеймс Вебб». Такий підхід дозволить зрозуміти, які типи світил формувалися в відносно молодому Всесвіті, а також порівняти процеси зореутворення різних епох.

Результати нового дослідження продемонстрували, що вивчення великої кількості зірок у далеких галактиках тепер можливе. Більше того, висока чутливість «Джеймса Вебба» поряд з потужним ефектом гравітаційного лінзування може допомогти в пошуках таємничої темної матерії, яка створює гравітаційне поле, але практично не спостерігається в електромагнітному діапазоні. Вважається, що вона чинить гравітаційний вплив на космічні об'єкти і впливає на структуру скупчення галактик.