JWST показал: цветовые градиенты снижают противоречия в моделях ранних галактик
Астрофизики столкнулись с загадкой: в первые 2 миллиарда лет после Большого взрыва уже существовали крупные, «спокойные» галактики, что плохо согласовалось с моделями. Однако новые данные JWST показывают: проблема может быть в методе измерений.
Группа исследователей проанализировала четыре галактики с красным смещением z>3 и звездной массой более 1011 солнечных. Ранее считалось, что их раннее появление конфликтует с теорией. Но измерения проводились щелевой спектроскопией, которая захватывает лишь центр галактики, молчаливо предполагая, что он типичен для всего объекта.
Команда использовала среднюю полосную фотометрию с прибора MINERVA на JWST, разделив изображения на эллиптические кольца вплоть до 0,7 угловой секунды (около 4 эффективных радиусов). В трех из четырех галактик обнаружены отрицательные цветовые градиенты — чем дальше от центра, тем «голубее» (моложе) звезды.
Наиболее яркий пример: градиент ?(U?V)/?R = ?0.126 ± 0.030 mag/kpc. Когда исследователи пересчитали звездную массу с учетом этого градиента, она оказалась на 0.1 dex ниже, чем при измерении только в щелевом поле NIRSpec.
Если допустить, что градиенты вызваны исключительно возрастом, то напряженность с моделями экстремальной статистики снижается вплоть до z~9.5. Однако авторы отмечают, что выбор модели звездного населения также сильно влияет на результат.
Таким образом, работа указывает на необходимость пространственно-разрешенной спектроскопии (IFU), которая позволит разделить вклад возраста, пыли и металличности. Только так можно надежно восстановить историю формирования этих далеких галактик и снять противоречия.
Исследование опубликовано на сервере препринтов arXiv, что подчеркивает значимость наблюдений JWST для разрешения давних космологических вопросов.
