Астрономы выявили свидетельства того, что галактики начали рассеивать тяжелые элементы в межгалактическое пространство гораздо раньше, чем считалось ранее. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Astronomy.
В ходе анализа ученые рассмотрели три галактики, сформировавшиеся приблизительно через 500 миллионов лет после Большого взрыва. Свет от этих объектов преодолел расстояние более 13 миллиардов световых лет до Земли, что позволило телескопу «James Webb» зафиксировать их во время Эпохи реионизации.
Спектральный анализ галактик выявил наличие углерода, кислорода и кремния в окружающем газе. Анализ положений линий поглощения продемонстрировал, что газ движется от галактик, перенося тяжелые элементы в межгалактическое пространство.
В первые эпохи существования Вселенной большая часть вещества состояла из водорода и гелия. Более тяжелые химические элементы формировались внутри звезд, а затем высвобождались в окружающее пространство в процессе эволюции звезд и взрывов сверхновых. Ранее предполагалось, что этот процесс распространения занял определенный промежуток времени.
Свежие данные свидетельствуют о том, что процесс, известный как барионный цикл – перемещение вещества между галактиками и межгалактической средой, начался уже через полмиллиарда лет после Большого взрыва. Интересно, что химический состав газа, обнаруженного в ходе этих наблюдений, оказался весьма схожим с составом более поздних галактик.
Полученные сведения могут оказаться важными для поиска звезд III поколения – гипотетических первых звезд, сформировавшихся из вещества, состоящего преимущественно из водорода и гелия. Если на ранних этапах формирования галактик происходило быстрое насыщение межзвездного пространства тяжелыми элементами, то количество областей с нетронутым первозданным газом могло быть существенно меньше, чем предполагалось ранее.
