«James Webb» обнаружил признаки первых звезд во Вселенной

Космический телескоп «James Webb» помог изучить галактику Hebe, существовавшую примерно через 440 миллионов лет после Большого взрыва. Она находится примерно в трех килопарсеках от массивной галактики GN-z11, которая с 2016 по 2022 год считалась самой далекой из известных. По данным спектрографа NIRSpec, в Hebe ярко светятся линии ионизированного гелия и водорода, но не обнаружены неон и кислород – элементы, которые астрономы относят к «металлам».

«Такой химический состав согласуется с гипотезой, что в Hebe находятся звезды населения III – одни из первых звезд во Вселенной. Считается, что они формировались из почти первичного вещества, состоящего преимущественно из водорода и гелия, и могли быть более чем в сто раз массивнее Солнца. Яркое излучение гелия в спектре Hebe – один из главных признаков, на который опирается эта гипотеза», – рассказывают авторы открытия.

Команда астрономов проверила и другие объяснения наблюдаемого свечения. Оно не похоже на сигнал от звезд Вольфа–Райе: в спектре нет ожидаемых широких линий гелия и других характерных признаков. Не подходит и версия с небольшой черной дырой, поглощающей окружающее вещество. Наконец, излучение активной черной дыры в GN-z11, по оценке исследователей, не объясняет яркость гелия: галактика расположена слишком далеко от Hebe.

При этом данные не доказывают, что первые звезды уже обнаружены напрямую. Наблюдения не позволяют исключить некоторые сценарии с черными дырами, а газ вокруг Hebe мог быть как нетронутым, так и частично обогащенным веществом после взрывов более ранних звезд.

Пока звезды в Hebe не удается рассмотреть по отдельности: телескоп регистрирует свет всей области. Однако сочетание ярких линий гелия и водорода с отсутствием заметных следов тяжелых элементов делает эту галактику одним из наиболее убедительных кандидатов на систему со звездами первого поколения.