Астрономы с помощью космического телескопа James Webb Space Telescope (JWST) обнаружили необычную галактику, существовавшую всего около 800 миллионов лет после Большого взрыва. Этот объект, получивший неофициальное название Virgil, демонстрирует разное поведение в разных диапазонах света: в видимом и ультрафиолетовом спектре он выглядит как типичная молодая галактика, но при наблюдении в инфракрасном диапазоне проявляет признаки активной и очень мощной центральной активности, связанной с сверхмассивной чёрной дырой. Такое сочетание внешнего спокойного вида и скрытой мощной энергии дало основания называть его галактикой типа «Jekyll and Hyde» — по именам литературных персонажей с двойственной природой.
Что именно обнаружил JWST
Речь идёт о галактике, известной как Virgil, которая наблюдается в эпоху космической истории, когда Вселенная была моложе примерно на 800 миллионов лет по сравнению с её текущим возрастом (около 13,8 миллиарда лет). В видимом и ультрафиолетовом спектре она демонстрирует те признаки, которые характерны для обычной молодой галактики тех времён: активное образование звёзд и относительно умеренное излучение.
Однако при наблюдениях в инфракрасном диапазоне с помощью инструмента MIRI (Mid-Infrared Instrument) телескопа JWST была обнаружена скрытая активная галактическая ядро (AGN) — область, где располагается сверхмассивная чёрная дыра, активно поглощающая материю. Такое ядро излучает огромное количество энергии, но оно скрыто густыми пылевыми облаками, которые не позволяют легко заметить его в коротковолновых диапазонах.
Почему это открытие важно
Двойственная природа галактики
Virgil представляет собой уникальный пример объекта с двумя проявлениями:
- в ультрафиолетовом и видимом диапазоне он выглядит как обычная молодая галактика с умеренной активностью;
- в инфракрасном диапазоне становится ясно, что в центре скрывается мощное активное ядро, связанное с сверхмассивной чёрной дырой, которая активно поглощает окружающую материю и излучает большую энергию.
Такое поведение напоминает литературных персонажей «Джекилла» и «Хайда» — спокойный внешний облик и скрытая агрессивная активность, что делает объект интересным не только для узких специалистов, но и для широкого круга читателей.
Скрытые чёрные дыры в ранней Вселенной
До появления телескопа JWST многие модели эволюции галактик предполагали, что сверхмассивные чёрные дыры и сами галактики развиваются примерно параллельно — т.е. чёрная дыра становится мощной только после значительного формирования галактики. Однако случай Virgil показывает, что чёрная дыра может быть уже активной на ранних этапах, но скрытой от наблюдений в коротких длинах волн.
Инфракрасные наблюдения JWST позволили пробить запылённые регионы и увидеть ядро, которое остаётся незамеченным в других диапазонах. Это означает, что ранние сверхмассивные чёрные дыры, возможно, гораздо более распространены, чем считалось на основе видимого света.
Новые данные о формировании галактик и чёрных дыр
Наблюдения за объектами вроде Virgil помогают пересмотреть представления о происходящем в эпоху так называемой «космической реионзации», когда первые галактики и чёрные дыры активно формировались и влияли на окружающую среду. Инструменты JWST, особенно MIRI, позволяют получать спектры и изображения в инфракрасном диапазоне, которые являются критическими для анализа таких объектов.
Эти данные позволяют астрономам оценить не только присутствие чёрных дыр, но и их влияние на формирование галактик, тем самым расширяя наше понимание эволюции структуры Вселенной на ранних этапах.
Технологические аспекты наблюдения
Ключевую роль в открытии сыграла способность JWST наблюдать в инфракрасном диапазоне с высокой чувствительностью и разрешением. Инструмент MIRI, который работает в среднеинфракрасном диапазоне, способен видеть сквозь пылевые облака, которые поглощают свет в ультрафиолетовом и видимом диапазонах, тем самым обеспечивая доступ к скрытым источникам излучения, таким как активные ядра галактик.
Такие наблюдения были невозможны с помощью предыдущих поколений космических телескопов, включая телескоп Хаббл, поскольку они либо не имели достаточной чувствительности в инфракрасном диапазоне, либо не могли разрешить такие удалённые источники с необходимой детализацией.
Заключение
Открытие галактики типа «Jekyll and Hyde» в ранней Вселенной — один из примеров того, как новые технологии телескопа James Webb позволяют астрономам получать принципиально новые данные о структуре и эволюции космоса. Объект Virgil, существовавший всего через 800 миллионов лет после Большого взрыва, демонстрирует, что даже молодые галактики могли скрывать мощные активные ядра, что бросает вызов традиционным моделям развития галактик и чёрных дыр.
Это открытие подчеркивает важность инфракрасных наблюдений JWST для изучения космоса на самых ранних этапах его истории и расширяет горизонты наших знаний о том, как формировались первые крупные структуры во Вселенной.
Источники:
Статья создана по материалам https://www.universetoday.com/articles/the-jwst-found-a-jekyll-and-hyde-galaxy-in-the-early-universe
