Учёные заглянули в прошлое галактики, которой всего 480 миллионов лет после Большого взрыва

Открытие стало возможным благодаря массивному скоплению галактик Bullet Cluster, которое действует как гигантская природная линза. Оно сильно увеличивает свет от объектов, находящихся далеко за ним. Именно за этим скоплением и спряталась небольшая, но крайне активная галактика.

Чтобы понять, насколько далёкая эта галактика, астрономы используют понятие «красное смещение» (redshift). Чем дальше от нас находится объект, тем быстрее он удаляется из-за расширения Вселенной. Из-за этого свет от него растягивается и смещается в красную часть спектра. Чем больше красное смещение, тем дальше во времени и пространстве находится объект.

В данном случае красное смещение галактики равно z ≈ 11. Это означает, что свет, который мы сейчас видим, покинул эту галактику примерно 480 миллионов лет после Большого взрыва. Для сравнения: сейчас Вселенной около 13,8 миллиарда лет. То есть мы смотрим на галактику, какой она была, когда ей было всего 3,5 % от нынешнего возраста Вселенной.

Ещё более поразительно то, что половина всех звёзд в этой галактике сформировалась ещё раньше — при красном смещении z ≈ 14. Это соответствует возрасту Вселенной всего около 300–350 миллионов лет после Большого взрыва. По сути, учёные увидели не только саму галактику, но и заглянули в её собственное «младенчество».

Благодаря эффекту линзирования JWST смог разглядеть структуру галактики с высокой детализацией. Оказалось, что звездообразование в ней происходило крайне интенсивно и компактно. В галактике обнаружены сверхплотные звёздные сгустки размером всего несколько парсек. В этих крошечных областях звёзды рождались с огромной скоростью — намного быстрее, чем в современных галактиках.

«Мы буквально заглянули в прошлое этой галактики и увидели, как она выглядела в самом начале своей жизни, — говорит руководитель исследования Маруша Брадач. — Это как найти чёткую фотографию новорождённого ребёнка и понять, каким он был в первые дни».

Такое раннее и бурное звездообразование ставит перед учёными новые вопросы. Как галактики так быстро собирали газ и превращали его в звёзды в эпоху, когда Вселенная была ещё очень молодой и относительно бедной тяжёлыми элементами? Почему звездообразование шло именно в таких плотных и компактных регионах?

Ответы на эти вопросы помогут лучше понять, как формировались первые галактики и как Вселенная эволюционировала в первые сотни миллионов лет после Большого взрыва.

Это открытие стало возможным только благодаря уникальному сочетанию природного гравитационного линзирования и исключительных возможностей телескопа Джеймса Уэбба в инфракрасном диапазоне. Без такого «космического микроскопа» галактика осталась бы едва заметной точкой света.

Теперь астрономы планируют искать и изучать другие подобные сверхранние галактики. Каждый новый объект даёт шанс ещё глубже заглянуть в эпоху космического младенчества и постепенно собрать более полную картину рождения нашей Вселенной.

Источник: The Astrophysical Journal Letters, 19 декабря 2025
DOI: 10.3847/2041-8213/ae27d2 «Star Formation under a Cosmic Microscope: Highly Magnified z = 11 Galaxy behind the Bullet Cluster» Maruša Bradač et al.