Спектр NIRSpec R100/призмы JADES-GS-z7-01-QU. Авторы и права: Лузер и др., 2023 г.

Многие массивные галактики находятся в состоянии покоя, поэтому даже при больших красных смещениях у них мало признаков продолжающегося звездообразования, и известно, что они физически компактны. На сегодняшний день обнаружено очень мало покоящихся галактик с большим красным смещением (до красного смещения 5,0), подтвержденных спектроскопически. Поиск новых галактик этого типа имеет большое значение для астрономов, поскольку эти объекты могут продвинуть наше понимание ранних стадий Вселенной.

Теперь группа астрономов во главе с Тобиасом Дж. Лузером из Кембриджского университета, Великобритания, сообщает об обнаружении такой галактики за пределами красного смещения 5,0. Открытие было сделано с помощью камеры ближнего инфракрасного диапазона JWST (NIRCam) в рамках расширенного глубокого внегалактического исследования JWST (JADES).

«Здесь мы сообщаем об открытии покоящейся галактики на z = 7,3, когда Вселенной было всего 700 миллионов лет — около 5% от ее нынешнего возраста», — пишут исследователи в статье.

JADES-GS+53.15508-27.80178 (или сокращенно JADES-GS-z7-01-QU) была впервые идентифицирована в 2010 году как галактика с разрывом Лаймана. Новые данные NIRCam показывают, что это покоящаяся галактика, которая испытала короткую и интенсивную вспышку звездообразования, за которой последовало быстрое гашение, примерно от 10 до 20 миллионов лет назад.

В частности, исследование показало, что скорость звездообразования (SFR) JADES-GS-z7-01-QU значительно увеличилась около 80 миллионов лет назад. После этого последнего взрыва, продолжавшегося около 50 миллионов лет, галактика за короткое время погасла.

Результаты показывают, что JADES-GS-z7-01-QU демонстрирует полное отсутствие небулярных эмиссионных линий, в то время как бальмеровский разрыв и падение Лаймана-альфа обнаруживаются однозначно. Эти результаты подтверждают, что JADES-GS-z7-01-QU является галактикой после звездообразования, которая недавно перестала формировать звезды.

Когда дело доходит до морфологии JADES-GS-z7-01-QU, это компактная дисковая галактика с полусветовым радиусом около 650 световых лет. На изображениях также виден отчетливый слабый источник к востоку от JADES-GS-z7-01-QU, на расстоянии примерно 2300 световых лет от центра галактики. Природа этого источника неизвестна, однако астрономы предполагают, что это может быть сгусток или галактика-спутник.

Подводя итоги, авторы статьи отметили, что их открытие доказывает, насколько важен JWST для обнаружения и изучения покоящихся галактик с большим красным смещением.

«В заключение мы подчеркиваем, что открытие и спектроскопический анализ покоящейся галактики на красном смещении z = 7,3 нашей коллаборацией JADES открывает эру, в которой мы можем ограничивать теоретические модели обратной связи, используя прямые наблюдения первичной Вселенной. Однако это только начало для миссии JWST: предстоящие и будущие наблюдения начнут переход от фазы «открытия» к статистической характеристике свойств первых покоящихся галактик», — пояснили исследователи.