[JWST]: обнаружены коричневые карлики, маскировавшиеся под древнейшие галактики!

Телескоп Уэбба несколько раз наблюдал скопление галактик Пуля в созвездии Киля за последние два года. Свет от галактик этого скопления шёл до Земли около 3,8 миллиарда лет. Среди этих галактик были обнаружены два более тусклых объекта, которые первоначально приняли за гораздо более далёкие галактики. Однако последующие наблюдения показали, что…

Deepa Jain, Sky & Telescope

Два объекта, которые ранее считались галактиками эпохи, когда возраст Вселенной составлял около 150 миллионов лет, на самом деле оказались коричневыми карликами внутри нашей собственной Галактики.

Когда астрономы обнаружили две предполагаемые ранние галактики, существовавшие менее чем через 150 миллионов лет после Большого взрыва, сразу возникло множество гипотез о том, как такие объекты могли сформироваться настолько быстро — гораздо быстрее, чем предсказывает теория. Однако новые данные показывают, что эти «галактики» могут быть вовсе не галактиками, а парой очень холодных коричневых карликов в Млечном Пути.

Измерение экстремальных расстояний

С тех пор как космический телескоп Джеймса Уэбба начал заглядывать в эпоху ранней Вселенной, одним из главных сюрпризов стало обнаружение необычно большого количества ярких галактик, существовавших уже тогда, когда возраст Вселенной составлял всего около полумиллиарда лет.

Астрономы определяют расстояние до таких галактик по их красному смещению — уменьшению энергии фотонов по мере их распространения в расширяющемся пространстве-времени. Наиболее точный способ измерения красного смещения — спектроскопия. Измеряя смещение спектральных линий излучения или поглощения в сторону больших длин волн, исследователи получают точную оценку красного смещения объекта, а значит — и расстояния до него.

Однако получение спектра требует времени, поэтому в крупных обзорах галактик часто сначала используют замену — так называемое фотометрическое красное смещение. Исследователи используют яркость объекта в различных фильтрах как приближённый аналог спектра. Более далёкие галактики «исчезают» в фильтрах короче определённой длины волны, поскольку водород поглощает всё излучение ниже этого диапазона. В зависимости от расстояния галактики исчезают в разных диапазонах: близкие — в ультрафиолетовом, а более далёкие, свет которых смещён в длинноволновую область, — уже в инфракрасном диапазоне.

Космический телескоп Джеймса Уэбба получил изображения первого кандидата в ранние галактики в ближнем инфракрасном диапазоне с использованием различных фильтров. Изображения расположены в порядке увеличения длины волны; справа показано составное RGB-изображение. Объект «исчезает» во всех изображениях, кроме двух, полученных на самых больших длинах волн, что указывает на его чрезвычайную удалённость — предположительно, мы видим его в эпоху, когда возраст Вселенной составлял менее 200 миллионов лет.

Брадач и соавт. / arXiv/2604.23668

Во втором случае, при аналогичной конфигурации наблюдений, объект исчезает во всех изображениях, кроме трёх, полученных на самых больших длинах волн телескопом Уэбба.

Брадач и соавт. / arXiv/2604.23668

Самые ранние галактики?

Самая ранняя галактика, подтверждённая спектроскопией на сегодняшний день, — MoM-z14. Мы видим её такой, какой она была всего через 280 миллионов лет после Большого взрыва. Но ранее в этом году другая группа исследователей обнаружила кандидата в ранние галактики под названием Capotauro. Его фотометрическое красное смещение указывает на то, что этот объект может быть на 200 миллионов лет старше MoM-z14. Для существования в столь раннюю эпоху такие галактики должны были формироваться с невероятной скоростью, поэтому открытие вызвало большой интерес.

И Capotauro оказался не единственным. В обзоре, выполненном телескопом Уэбба в области скопления Пуля в созвездии Киля, исследователи в прошлом году обнаружили ещё два объекта, которые также выглядели как чрезвычайно ранние галактики. Фотометрические оценки даже указывали, что один из них может быть старше самого Capotauro.

Однако определение расстояния только по фотометрии может быть неоднозначным, поскольку другие космические объекты способны имитировать далёкие галактики. Например, пыль в областях звездообразования может блокировать коротковолновое излучение, из-за чего объект тоже начинает «исчезать» в фильтрах — подобно ранним галактикам. Тем не менее ни Capotauro, ни два других объекта не проявлялись даже на сравнительно больших длинах волн, где свет обычно уже проходит сквозь пыль. Поэтому объекты типа Capotauro казались более вероятными кандидатами в древнейшие галактики.

Новые наблюдения выявили сверххолодные коричневые карлики

Тем не менее астрономы стремились получить спектры этих объектов. «Астрономы никогда не доверяют только изображениям», — говорит Maruša Bradač. Она возглавила исследование спектроскопии объектов в ближнем инфракрасном диапазоне, выполненное с помощью телескопа Уэбба и опубликованное на сервере препринтов arXiv. Брадач и её коллеги повторно изучили оба объекта, снова используя Уэбб как для получения изображений (в январе 2026 года), так и спектров (в марте 2025 года).

Новые изображения показали, что оба объекта движутся по небу, демонстрируя собственное движение. Ни одна далёкая галактика не будет заметно смещаться между последовательными снимками, поэтому это однозначно показало: объекты не принадлежат ранней Вселенной. Они находятся здесь, внутри нашей Галактики.

Проанализировав спектры, исследователи пришли к выводу, что предполагаемые галактики на самом деле являются коричневыми карликами — «несостоявшимися звёздами», более массивными, чем планеты, но недостаточно массивными для поддержания термоядерного синтеза, как у настоящих звёзд. Оба объекта расположены на расстоянии примерно от 1000 до 1300 световых лет от нас — то есть глубоко внутри Млечного Пути. Хотя расстояния у них схожи, различия в собственном движении и яркости показывают, что физически они между собой не связаны.

Эти коричневые карлики, получившие обозначения Bullet-BD1 и Bullet-BD2, смогли выдать себя за далёкие галактики именно благодаря своей необычности. Анализ спектров показал, что температура их поверхностей составляет примерно 350 и 410 кельвинов (около 77 и 137 °C) соответственно. Это делает их одними из самых холодных коричневых карликов, известных на сегодняшний день. Коричневые карлики не способны постоянно вырабатывать энергию посредством термоядерного синтеза, поэтому со временем постепенно остывают. Команда Брадач полагает, что оба объекта весьма древние.

Marco Castellano, не участвовавший в исследовании, считает результаты убедительными и отмечает, что они «подчёркивают важный источник загрязнения выборок при поиске самых ранних галактик: холодные карликовые звёзды могут имитировать цвета и яркость чрезвычайно далёких объектов гораздо чаще, чем предполагалось ранее».

Полученные результаты означают, что и другие галактики, идентифицированные исключительно фотометрическими методами — например, Capotauro, — также могут в итоге оказаться холодными коричневыми карликами. Однако Pablo Pérez-González, также не участвовавший в работе, отмечает, что Bullet-BD1 и Bullet-BD2 в десятки или даже сотни раз ярче многих других кандидатов в ранние галактики. Поэтому вопрос о правильности оценок расстояний до остальных подобных объектов пока остаётся открытым.

Домашнее чтение:

📖 - https://doi.org/10.48550/arXiv.2604.23668

✊

-----

РЕПЛИКА

Д-Р МАКС

Вот так новость / Коричневые карлики / JWST

РЕПЛИКА

Д-Р МАКС

ОПА. Все помним, как лет 15 назад приняли вращающийся разгонный блок Фрегат за далекий квазар, и даже вывели теорию самого мощного взрыва во Вселенной? 

Тут похожий случай. Ребята, значит, хотели написать статью про далекие-далекие галактики, на грани достижимости в известной нашей Вселенной, и почти уже написали ее, как вдруг, видимо, то ли пришел кто-то со свежим взглядом плюс, согласно описанию, дополнительные проверки подоспели, и тогда пришлось написать статью про карликов, мешающих наблюдениям.

Ошибки случаются у всех. Но только у астрономов они могут приобретать действительно астрономический характер :)

И да, не следует пренебрегать способностью ученых признавать свои ошибки и делать все для их исправления во благо науки. Это только иные упертые прохожие (их мало, но бывают!) время от времени на каких-то видео на моем канале продолжают нести многократно разобранную и переваренную пургу космических масштабов и космической же глупости... Умный же человек внимательно слушает аргументацию и спорит по существу. Впрочем, проехали.

В дополнение не могу не отметить дурацкий сайт Sky&Telescope, погрязший в коммерции настолько, что дает 2-3 минуты на статью, а потом блокирует страницу, предлагая (а реально - заставляя!) оформить платную (!) подписку... Да кому вы нужны, пока A&A, Arxiv и другие журналы дают доступ бесплатно? Ибо никакие пейволлы не должны становиться между человеком и новыми знаниями!