Новые наблюдения, проведённые с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST), подтвердили давнюю модель галактики, первоначально предложенную профессором Клаудией Марастон из Института космологии и гравитации Портсмутского университета в 2005 году. Результаты исследования, опубликованные в журнале Nature Astronomy, разрешают давнюю дискуссию о вкладе определенных типов звёзд в излучение далёких галактик, предоставляя информацию об их формировании и эволюции.
Профессор Марастон сказала: «Мои модели, которые существенно отличались от тех, что были доступны в литературе, обсуждались годами. Мы всегда считали, что окончательным испытанием станет наблюдение за отдалёнными галактиками с таким высоким разрешением, на которое способен JWST».
Спектр покоя NIR-рамки спокойной галактики D36123 при z = 1,082. Источник: Nature Astronomy (2024). DOI: 10.1038/s41550-024-02391-9
Наблюдения, ставшие возможными благодаря способности JWST собирать подробные инфракрасные данные, показывают, что термически пульсирующие звёзды асимптотической ветви гигантов (TP-AGB) вносят более значительный вклад в излучение далёких галактик, чем считалось ранее. Это открытие имеет важное значение для понимания истинной физики галактик — когда они формируются, насколько велики и как эволюционируют.
Профессор Марастон добавила: «Впервые нам удалось увидеть полный спектр излучения этих галактик с такой точностью. Больший размер JWST и его способность обнаруживать инфракрасный свет позволяют запечатлеть эти галактики такими, какими они были 10 миллионов лет назад».
«Джеймс Уэбб» в три раза больше и может собирать больше излучения от более слабых источников, чем «Хаббл». Это означает, что он может обнаруживать оптический и ближний инфракрасный свет, что позволяет запечатлеть древние галактики.
Успех этих наблюдений дал профессору Марастон и её коллегам больше времени для наблюдений с JWST, и вскоре они получат более масштабную программу для изучения ещё 100 галактик. Она отметила: «Этот результат — личный триумф после 20 лет дебатов и дискуссий. Невероятно приятно наконец получить данные, подтверждающие модели, которые мы разработали так давно».
Профессор Марастон работала с коллегами из Нанкинского университета в Китае и Университета Париж-Сакле во Франции. Её французский коллега Эмануэле Дадди сыграл ключевую роль в поиске важных данных о галактиках в архивах JWST. Шиин Лу была аспиранткой, которая провела сравнение моделей и данных. Вместе они планируют усовершенствовать и улучшить модели в свете новых наблюдений. Профессор Марастон сказала: «Я не наблюдатель, но увидеть, как выглядит далёкая галактика, было захватывающе. Для астрофизика увидеть такие детали — поглощение углерода, титана и натрия в деталях — было невероятно».