С помощью телескопа «Джеймс Уэбб» астрономы обнаружили химически примитивную галактику, в которой образуется пыль. Это необычно, учитывая, что в галактике нет необходимых для этого компонентов. Это открытие позволяет лучше понять, как развивались и образовывали пыль ранние галактики.
Речь идёт о галактике Sextans A — карликовой галактике, расположенной примерно в 4 миллионах световых лет от Земли. Она отличается крайне низкой металличностью: содержание элементов тяжелее водорода и гелия составляет всего от трёх до семи процентов от уровня Солнца. В астрофизике под металличностью понимают именно такие тяжёлые элементы. По своим характеристикам Sextans A напоминает галактики, существовавшие в ранней Вселенной.
Согласно современным представлениям, ранняя Вселенная была почти полностью заполнена водородом и гелием. Более тяжёлые элементы, такие как углерод, кислород, кремний и железо, образовались позже в недрах звёзд и распространились по космосу в результате взрывов сверхновых. Именно так астрономы долгое время объясняли эволюцию химического состава Вселенной.
Однако два недавних взаимосвязанных исследования, выполненных при поддержке космического телескопа Джеймс Уэбб, показали, что картина может быть гораздо сложнее. Учёные обнаружили в Sextans A пыль из металлического железа, а также карбид кремния, образованные умирающими звёздами. Одно из этих исследований было опубликовано в журнале Astrophysical Journal и сообщило о звезде, формирующей пылевые зёрна, почти полностью состоящие из железа. Это стало неожиданностью, учитывая крайне бедный на металлы состав галактики.
Кроме того, некоторые звёзды в Sextans A оказались источниками карбида кремния (SiC). И железная пыль, и карбид кремния были созданы так называемыми звёздами асимптотической ветви гигантов (AGB-звёздами). Это сильно раздутые светила, находящиеся на поздней стадии своей эволюции, которые активно выбрасывают вещество в окружающее пространство.
Второе исследование, пока проходящее рецензирование, выявило наличие полициклических ароматических углеводородов (ПАУ). Эти крупные и сложные молекулы на основе углерода ранее считались маловероятными для галактик с такой низкой металличностью. Наблюдения телескопа показали, что ПАУ присутствуют в небольших, плотных областях размером всего в несколько световых лет. Это означает, что подобные молекулы способны формироваться и сохраняться даже в условиях дефицита тяжёлых элементов.
В совокупности оба исследования свидетельствуют о том, что в ранней Вселенной существовало гораздо больше механизмов образования космической пыли, чем предполагали астрономы ранее. Эти открытия заставляют пересмотреть представления о том, как и в каких условиях формировались сложные вещества на ранних этапах развития Вселенной.
