Телескоп Уэбб обнаружил самые далекие органические молекулы во Вселенной

Jan 20, 2024

Международная команда астрономовобнаружил сложные органические молекулыв самой далекой на сегодняшний день галактике с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба НАСА.

Открытие молекул, которые знакомы на Земле по дыму, саже и смогу, демонстрирует способность Уэбба помочь понять сложную химию, которая идет рука об руку с рождением новых звезд даже в самые ранние периоды нашей эры. история вселенной. По крайней мере, что касается галактик, новые открытия ставят под сомнение старую поговорку о том, что там, где есть дым, есть огонь.

Используя телескоп Уэбба, астроном Техасского университета A&M Джастин Спилкер и его коллеги обнаружили органические молекулы в галактике, находящейся на расстоянии более 12 миллиардов световых лет от Земли. Из-за большого расстояния свет, обнаруженный астрономами, начал свое путешествие, когда Вселенной было меньше 1,5 миллиардов лет — примерно 10 процентов от ее нынешнего возраста. Галактика была впервые обнаружена телескопом Южного полюса Национального научного фонда в 2013 году и с тех пор изучалась многими обсерваториями, включая радиотелескоп ALMA и космический телескоп Хаббл.

Спилкер отмечает, что открытие, о котором сообщалось на этой неделе в журнале Nature, стало возможным благодаря объединению сил Уэбба и судьбы, а также небольшой помощи со стороны явления, называемого гравитационным линзированием. Линзирование, первоначально предсказанное теорией относительности Альберта Эйнштейна, происходит, когда две галактики почти идеально выровнены с нашей точки зрения на Земле. Свет от фоновой галактики растягивается и увеличивается галактикой на переднем плане, образуя кольцеобразную форму, известную как кольцо Эйнштейна.

«Объединив удивительные способности Уэбба с естественной «космической лупой», мы смогли увидеть даже больше деталей, чем могли бы иначе», — сказал Спилкер, доцент Техасского факультета физики и астрономии A&M и член Американского университета имени Джорджа. Институт фундаментальной физики и астрономии П. и Синтии Вудс Митчелл. «Этот уровень увеличения на самом деле и заставил нас в первую очередь заинтересоваться изучением этой галактики вместе с Уэббом, потому что он действительно позволяет нам увидеть все богатые детали того, что составляет галактику в ранней Вселенной, что мы никогда не смогли бы сделать иначе. "

Данные Уэбба обнаружили характерные признаки крупных органических молекул, подобных смогу и дыму, — строительных блоков тех же самых вызывающих рак выбросов углеводородов на Земле, которые вносят основной вклад в загрязнение атмосферы. Однако Спилкер говорит, что последствия галактических дымовых сигналов гораздо менее катастрофичны для их космических экосистем.

«Эти большие молекулы на самом деле довольно распространены в космосе», — объяснил Спилкер. «Раньше астрономы считали, что это хороший знак того, что формируются новые звезды. Везде, где вы видели эти молекулы, там же пылали молодые звезды».

По мнению Спилкера, новые результаты Уэбба показывают, что эта идея может не совсем соответствовать действительности в ранней Вселенной.

«Благодаря изображениям высокой четкости, полученным Уэббом, мы обнаружили множество областей с дымом, но без звездообразования, а также другие, где формируются новые звезды, но нет дыма», — добавил Спилкер.

Аспирант Университета Иллинойса Урбана-Шампейн Кедар Фадке, который руководил технической разработкой наблюдений Уэбба, отметил, что астрономы используют Уэбба для установления связей в огромном космосе с беспрецедентным потенциалом.

«Подобные открытия — это именно то, для чего был создан Уэбб: понять самые ранние стадии развития Вселенной новыми и захватывающими способами», — сказал Фадке. «Удивительно, что мы можем идентифицировать молекулы, которые нам знакомы здесь, на Земле, на расстоянии миллиардов световых лет, даже если они проявляются так, как нам не нравится, например смог и дым. Это также мощное заявление об удивительных возможности Уэбба, которых у нас никогда раньше не было».

В руководство группы также входят астроном Центра космических полетов имени Годдарда НАСА Джейн Ригби, профессор Университета Иллинойса Хоакин Виейра и десятки астрономов со всего мира.