Международная группа ученых с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба обнаружила ядро самого далекого протоскопления галактик. Результаты исследования опубликованы в The Astrophysical Journal Letters.

Скопления галактик представляют собой одну из крупнейших структур во Вселенной и состоят из более чем сотни галактик, связанных друг с другом гравитацией. Эволюция галактик в скоплении зависит от ее окружающей среды, и для изучения этого эффекта ученые наблюдают протоскопления галактик, состоящие примерно из десяти галактик.

Ученые использовали космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) и комплекс радиотелескопов ALMA для изучения центральной области протоскопления A2744z7p9OD, находящегося на расстоянии 13,14 миллиарда световых лет и являющегося самым далеким из известных. Им впервые удалось наблюдать ядро протоскопления с помощью инструмента NIRSpec, который улавливает длины волн от видимого до ближнего инфракрасного диапазона.

Был успешно обнаружен ионизированный свет ионов кислорода ([OIII] 5008 Å) от четырех галактик в четырехугольной области размером 36 тысяч световых лет, что эквивалентно половине радиуса галактики Млечный Путь. С учетом красного смещения этого света, то есть удлинения длины волны из-за расширения Вселенной, расстояние до этих галактик было оценено в 13,14 миллиарда световых лет, что подтверждает их принадлежность протоскоплению.

Три из четырех галактик демонстрируют выбросы пыли, которые, как считается, являются признаком сверхновых. Наличие большого количества пыли указывает на то, что многие звезды первого поколения уже прекратили свое существование, обеспечивая материалом новые звезды. Кроме того, результаты указывают на то, что эффект от окружающей среды существовал примерно через 700 миллионов лет после Большого взрыва.

Моделирование показало, что четыре галактики сливаются и превращаются в одну большую галактику в течение нескольких десятков миллионов лет, что является коротким временным масштабом в эволюции Вселенной.