Телескоп Уэбб обнаружил самые далёкие сложные органические молекулы
Исследователи обнаружили сложные органические молекулы в галактике, расположенной на расстоянии более 12 миллиардов световых лет от Земли — в самой отдалённой из всех известных галактик, содержащих подобные молекулы. Благодаря возможностям недавно запущенного космического телескопа Уэбб и тщательному анализу, проведённому исследовательской группой, новое исследование даёт критически важное представление о сложных химических взаимодействиях, происходивших в первых галактиках в ранней Вселенной.
Профессор астрономии и физики Университета Иллинойса Урбана-Шампейн Хоакин Виейра и аспирант Кедар Фадке в сотрудничестве с исследователями из Техасского университета A&M и международной группой учёных разделили инфракрасное излучение, генерируемое некоторыми из более массивных и крупных частичек пыли в галактике, и излучение недавно обнаруженных углеводородных молекул. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
«Этот проект начался, когда я учился в аспирантуре, изучая труднообнаруживаемые, очень далёкие галактики, заслонённые от нас пылью, — сказал Виейра. — Частички пыли поглощают и переизлучают около половины звёздного излучения, производимого во Вселенной, что делает инфракрасный свет от далёких объектов чрезвычайно слабым или трудно обнаружимым с помощью наземных телескопов».
В новом исследовании Уэбб воспользовался гравитационным линзированием. «Увеличение изображения происходит, когда две галактики почти идеально выровнены с точки зрения Земли, и свет от фоновой галактики искажается и увеличивается передней галактикой, вытягиваясь в кольцо, известное как кольцо Эйнштейна», — сказал Виейра.
Команда сфокусировала JWST на SPT0418–47 — объекте, открытом с помощью телескопа Южного полюса Национального научного фонда и ранее идентифицированном как галактика с пылевым пятном. Её изображение увеличелось в 30–35 раз за счёт гравитационного линзирования. SPT0418–47 находится на расстоянии 12 миллиардов световых лет от Земли, что соответствует времени, когда возраст Вселенной составлял менее 1,5 миллиарда лет, или около 10% от её современного возраста, сообщили исследователи.
Спектроскопические данные показывают, что затемнённый межзвёздный газ в SPT0418–47 обогащён тяжёлыми элементами, что указывает на то, что многие поколения звёзд уже успели пожить и умереть в этой галактике. Конкретное соединение, обнаруженное исследователями, представляет собой тип молекул под названием полициклический ароматический углеводород. На Земле эти молекулы можно найти в выхлопных газах двигателей внутреннего сгорания или лесных пожарах. Эти органические молекулы состоят из углеродных цепочек и считаются основными строительными блоками для самых ранних форм жизни.
«Мы этого не ожидали, — сказал Виейра. — Обнаружение сложных органических молекул на таком огромном расстоянии имеет огромное значение для будущих наблюдений. Эта работа — только первый шаг, и мы только сейчас учимся использовать новые возможности. Мы с нетерпением ждём, что из этого получится».
