Астрономи виявили несподівано просунуте «дитяче» скупчення галактик, яке утворилося лише через мільярд років після Великого вибуху. Це протокластер, позначений JADES-ID1, кидає виклик поточним космологічним моделям, оскільки виглядає набагато більш зрілим, ніж передбачалося для його віку. Відкриття, зроблене з використанням даних рентгенівської обсерваторії NASA Chandra та космічного телескопа Джеймса Вебба (JWST), є найвіддаленішим підтвердженим протокластером із рентгенівськими ознаками, які можна виявити на сьогоднішній день.
Неочікувана зрілість JADES-ID1
Скупчення галактик відіграють ключову роль в астрофізиці, слугуючи природними лабораторіями для вивчення взаємодії галактик і росту чорних дір. Вони також дають цінну інформацію про космічну мережу — великомасштабну структуру Всесвіту. JADES-ID1 містить щонайменше 66 молодих галактик і має масу, яка в 20 трильйонів разів перевищує масу нашої Сонячної системи, причому велика частина щільності походить від темної матерії. Важливо відзначити, що протокластер оповитий масивною хмарою гарячого газу, який випромінює рентгенівське випромінювання, як це зазвичай спостерігається у зрілих кластерах.
JADES-ID1 відрізняє рання наявність атмосфери гарячого газу. Зрілі кластери розвивають це «внутрішньокластерне середовище», оскільки гравітація тягне газ, створюючи ударні хвилі та нагріваючи навколишній простір. Той факт, що JADES-ID1 вже демонструє цю особливість за два мільярди років до попереднього рекордсмена серед рентгенівських протокластерів, свідчить про надзвичайно швидкий розвиток.
Що це означає для космічних моделей
Сучасним космологічним моделям важко пояснити, як така масивна структура могла сформуватися на такому ранньому етапі історії Всесвіту. Якби JADES-ID1 продовжувала рости з нинішньою швидкістю, вона з часом стала б аномально великим скупченням галактик. Незрозуміло, чи потребує це перегляду існуючих космологічних рамок, але відкриття піднімає фундаментальні питання про формування структури в ранньому Всесвіті.
Деякі дослідники припустили, що швидкий розвиток протокластерів може бути надзвичайною, але не неможливою подією в рамках існуючих моделей. Моделювання показало, що такі структури можуть утворювати та демонструвати видимі рентгенівські атмосфери протягом півмільярда років, хоча їх зростання зазвичай сповільнюється в міру дозрівання. Однак чи слідує JADES-ID1 цій моделі, ще належить з’ясувати.
Необхідність подальших досліджень
Для підтвердження важливості цього висновку потрібні додаткові дані. Астрономам потрібно буде ідентифікувати інші протокластери подібного віку, щоб визначити, чи є JADES-ID1 аномалією чи частиною більш широкого, раніше нерозпізнаного явища. Нові покоління рентгенівських телескопів з підвищеною чутливістю також будуть мати вирішальне значення для вдосконалення нашого розуміння цих екстремальних систем.
Відкриття JADES-ID1 підкреслює динамічний і часто непередбачуваний характер космічної еволюції. Незалежно від того, чи є це недоліком наших сучасних моделей чи рідкісним, але природним процесом, подальші дослідження обіцяють змінити наше розуміння раннього Всесвіту.
