Астрономы обнаружили нового кандидата в далекие галактики, изучая уже опубликованные данные космического телескопа James Webb. Необычный объект скрывался за массивным галактическим скоплением MACS J0308.9+2645 (красное смещение z = 0,356), которое сработало как гигантская природная линза, усиливая свет более удаленных объектов, оказавшихся на одном луче зрения. Такое наблюдение возможно только один раз — после смещения более близкой линзы с линии зрения возможность наблюдать объект на заднем плане пропадает навсегда.

Автор открытия — астрофизик Хомер Давила Гутьеррес, основатель астрономического проекта SKYCR.org и член Королевского астрономического общества. Исследователь проанализировал архивные наблюдения камеры NIRCam, выполненные в рамках программы Webb GO-5293, и обнаружил объект, который ранее не фигурировал ни в одном из астрономических каталогов. Работа пока опубликована на портале arXiv и ждет рецензии.

Новый кандидат получил рабочее обозначение A1. Он выглядит как вытянутая и слегка изогнутая дуга — типичный признак эффекта гравитационного линзирования, предсказанного еще Альбертом Эйнштейном. Когда свет далекой галактики проходит рядом с чрезвычайно массивным объектом, пространство-время искривляется, а изображение растягивается и визуально увеличивается.

Гутьеррес изучил 54 открытых поля JWST и проверил 1591 потенциальный объект, однако только A1 оказался действительно убедительным кандидатом.

По словам исследователя, объект выделяется сразу по трем параметрам. Во-первых, он чрезвычайно вытянут: отношение длины к ширине достигает значения 6,5 к 1. Во-вторых, это самый яркий из подобных объектов в данной области наблюдений. В-третьих, его не оказалось ни в каталоге сильного линзирования этого скопления, ни в базах SIMBAD, NED и VizieR.

Первоначальный анализ дал очень высокое фотометрическое красное смещение — около z ≈ 4,4, что соответствует первому миллиарду лет существования Вселенной. Однако после дополнительной проверки и корректировки фотометрии ученые пришли к более осторожным выводам.

Сейчас рабочая интерпретация предполагает, что A1 представляет собой галактику с красным смещением около z ≈ 1,4. Это означает, что мы наблюдаем ее такой, какой она была примерно 9 миллиардов лет назад.

Расчеты показали, что гравитационное поле скопления MACS J0308.9+2645 увеличивает яркость объекта примерно в семь раз. При этом A1, вероятно, не относится к редким случаям множественного линзирования, когда возникает несколько изображений одной галактики. Скорее всего, речь идет об одном растянутом и усиленном изображении.

Дополнительно исследователь обнаружил еще одного кандидата — A2. Он расположен на схожем расстоянии от центра скопления MACS J0308.9+2645 и обладает похожей геометрией, однако значительно слабее и пока не позволяет сделать надежные выводы о своей природе.

Авторы отмечают, что главный вывод работы выходит далеко за рамки одного объекта. Архив телескопа «Джеймс Уэбб» растет настолько быстро, что в уже опубликованных данных могут скрываться десятки и сотни подобных находок. История A1 показывает, что даже без новых наблюдений ученые продолжают делать открытия, заново пересматривая старые снимки.

Параллельно автор предположил, что пресловутые «маленькие красные точки» (Little Red Dots), о природе которых сейчас активно спорят ученые, — это предшественники квазаров, галактики с активными ядрами, сверхмассивные черные дыры которых еще «не вошли во вкус».   

Удивительные открытия уже находятся в открытом архиве Webb и доступны любому исследователю, готовому к тщательной работе.

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» не ограничивается поисками невообразимо далеких галактик из юной Вселенной. Недавно мы рассказали про его наблюдения за мелкими лунами Нептуна, которые могут оказаться обломками одного крупного спутника, разрушенного ударным событием или приливными силами на заре Солнечной системы.