JWST показал: массивные галактики ранней Вселенной росли быстрее моделей

Астрономы с помощью космического телескопа JWST получили новые данные о формировании массивных галактик в ранней Вселенной. Исследование, основанное на обзоре CAPERS (CANDELS-Area Prism Epoch of Reionization Survey), показало, что эти галактики росли гораздо быстрее, чем предполагали существующие модели.

Ученые проанализировали спектроскопические данные JWST/NIRSpec для 148 галактик с массой более 10^9,5 масс Солнца на красном смещении z>3,5. Это позволило впервые напрямую изучить их звездную историю и пылевое поглощение на таких больших расстояниях.

Оказалось, что самые массивные галактики (с массой более 10^10,5 масс Солнца) демонстрируют shallow gray dust attenuation curves — то есть их поглощение света пылью не зависит от длины волны. Это говорит о том, что в этих галактиках преобладают крупные пылинки и высокая оптическая толщина.

Особенно важным результатом стало расхождение с теорией: время, за которое галактики набрали четверть своей звездной массы, оказалось систематически меньше предсказаний. Галактики с низким удельным темпом звездообразования (sSFR) сформировались ещё раньше.

Исследование подчеркивает, что без спектроскопических данных JWST и гибких моделей звездообразования и пыли невозможно правильно восстановить историю формирования массивных галактик на высоком красном смещении. Полученные результаты заставляют пересмотреть сценарии их раннего роста.

Работа опубликована в архиве препринтов arXiv и ожидает рецензирования. Она демонстрирует, насколько важны наблюдения JWST для понимания первых этапов эволюции Вселенной.