Наблюдения, проведенные с помощью мощного радиотелескопа ALMA в Чили, позволили зафиксировать «строительный материал» для формирования звезд в галактике, расположенной на невероятном расстоянии в 13 миллиардов световых лет от Земли.
Объектом исследования стала древняя галактика, зародившаяся в эпоху, когда возраст нашей Вселенной составлял всего около пяти процентов от нынешнего. Зафиксированный учеными углекислый газ и молекулярный водород являются базовым топливом, без которого невозможно рождение новых светил. До сих пор ученым редко удавалось детализировать газовый состав объектов столь раннего периода из-за их экстремальной удаленности и слабой светимости.
Успех этого открытия во многом обусловлен уникальным природным феноменом — гравитационным линзированием. Между Землей и исследуемой галактикой расположилось другое массивное скопление галактик, которое сработало как гигантская космическая лупа. Его гравитационное поле искривило и усилило свет от далекого источника, сделав его доступным для высокоточных датчиков телескопа ALMA. Без этой естественной фокусировки зафиксировать спектральные линии холодного газа на окраинах космоса было бы технически невозможно.
Обнаружение столь масштабных резервуаров «звездного топлива» в столь раннюю эпоху ставит перед космологами новые вопросы. Ранее считалось, что процессы накопления тяжелых элементов и молекулярного газа в молодых галактиках протекали значительно медленнее. Новые данные показывают, что уже через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва во Вселенной полным ходом шли бурные процессы звездообразования, сравнимые по масштабам с процессами в зрелых космических системах.
Результаты этого исследования не просто пополняют архив астрономических открытий, а заставляют пересмотреть существующие компьютерные модели эволюции галактик. В ближайшее время ученые планируют подключить к наблюдениям за объектом космический телескоп «Джеймс Уэбб». Объединение возможностей инфракрасного зрения «Уэбба» и радиочастотной точности ALMA позволит детально изучить структуру этой древней системы и понять, как закладывались основы химического состава нашего мира.