JWST и модель Санта-Круз раскрыли историю звездообразования в ранней Вселенной

Международная группа астрофизиков применила данные космического телескопа James Webb и полуаналитическую модель Санта-Круз для изучения эволюции галактик в ранней Вселенной. В работе использовались деревья слияния темных гало из симуляции GUREFT, что позволило восстановить звездные истории галактик от красного смещения z~14 (космический рассвет) до z~6 (конец эпохи реионизации).

Исследование показало, что в среднем темп звездообразования (SFR) в галактиках всех масс равномерно и быстро рос на протяжении первых миллиардов лет. Однако в самых ранних галактиках (z~14–12) этот процесс оказался особенно бурным: типичное время, за которое формируется половина звездной массы (t_50), составляло менее 30 миллионов лет, а 90% массы (t_90) — менее 70 миллионов лет. Это в 3–4 раза короче аналогичных показателей у галактик конца эпохи реионизации (z~6).

Такая стремительность звездообразования означает, что в сверхранних галактиках доминируют молодые звездные популяции. Авторы подчеркивают, что для получения точной синтетической фотометрии необходимо тщательное моделирование именно молодых звезд. Кроме того, результаты важны для интерпретации наблюдательных индикаторов звездных историй и временных шкал.

Работа опубликована на сервере препринтов arXiv. Ученые надеются, что дальнейшие наблюдения JWST позволят проверить эти прогнозы и уточнить детали формирования первых галактик.