«Джеймс Уэбб» раскрыл важную роль малых галактик в эволюции Вселенной

Международная группа астрономов использовала данные, собранные телескопом «Джеймс Уэбб», чтобы выяснить детали реионизации ранней Вселенной. Это важный этап космической эволюции, который происходил на отрезке между 600 и 800 миллионами лет после Большого взрыва. В это время нейтральный водород и гелий, которые заполняли пространство, стали повторно ионизироваться, превратив непрозрачный космос в тот, который мы видим сейчас. До сих пор наука однозначно не могла ответить на вопрос о том, что привело к реионизации: это были гигантские ранние галактики, малые галактики или активные сверхмассивные черные дыры в ядрах галактик. Новое исследование отвечает на этот вопрос.

Чтобы разобраться в условиях реионизации, ученые подобрали подходящее поле наблюдений «Джеймса Уэбба», чувствительности которого хватает, чтобы заглядывать в далекое прошлое Вселенной. Более того, они использовали естественную гравитационную линзу, которую в 4 миллиардах световых лет от нас образовало скопление галактик Abell 2744. Оно помогло «Уэббу» рассмотреть объекты в эпоху реионизации — как они выглядели спустя 790 миллионов лет после Большого взрыва.

Малые галактики в ранней Вселенной своим излучением повторно ионизировали нейтральный газИсточник: NASA / ESA / CSA / Bezanson et al. 2024 and Wold et al. 2025

В этом поле оказалось 83 малых галактик, 20 из которых ученые исследовали особенно тщательно с помощью камеры NIRCam и спектрометра NIRSpec. Они обнаружили признаки активной повторной ионизации, а также мощные источники ультрафиолетового излучения, которое и стало главной причиной этого процесса. Авторы работы пришли к выводу, что именно малые молодые галактики с очень активным звездообразованием стали источником ионизирующего излучения, которое рассеяло «туман» ранней Вселенной.

Галактика 41028 имеет массу в 2 миллиона солнечныхИсточник: NASA / ESA / CSA / Bezanson et al. 2024 and Wold et al. 2025

Большие галактики не подошли бы для этой роли, поскольку их в это время было мало, кроме того, они собирали бы слишком много нейтрального газа вокруг себя, и излучение далеко не могло бы распространиться. А маломассивные галактики активно его распространяли благодаря своему бурному звездообразованию, хотя каждая из них меньше нашего Млечного Пути от 2000 до 200 000 раз. Причем сейчас таких объектов менее 1% среди всех галактик.