Галактика, которая погасла слишком рано экспресс
Галактика CEERS2-588 вспыхнула, как костёр, в который разом бросили охапку дров. Через 400 миллионов лет после Большого взрыва она уже нарастила массу в миллиард солнц и зажгла множество звёзд. Но потом топливо кончилось — и за последние 10 миллионов лет звездообразование в ней почти полностью остановилось.
Телескоп Джеймса Уэбба смотрел на эту галактику в инфракрасном диапазоне. Обычные телескопы видят только ультрафиолетовый свет молодых звёзд, а спектроскопия на Уэббе позволила заглянуть глубже — в оптический диапазон, который для нас сместился в инфракрасный из-за расширения Вселенной. Там, где ожидали увидеть яркие линии водорода и кислорода, оказалась лишь ровная полка — признак старых звёзд, которые уже не греют газ вокруг себя.
Это открытие ломает привычную картину. Раньше думали, что такие массивные галактики в юной Вселенной должны быть фабриками звёзд. CEERS2-588 же показывает: некоторые галактики быстро вспыхивали и так же быстро гасли. А ещё её химический состав удивил: металлов (так астрономы называют все элементы тяжелее гелия) в ней почти столько же, сколько в нашем Солнце. Чтобы наработать столько металлов, нужны поколения звёзд, взрывающихся как сверхновые. Значит, первые звёзды рождались и умирали гораздо быстрее, чем считалось.
Оригинальная аннотация
как её написали авторы, на английском arXiv:2601.21833
One of the major discoveries by the James Webb Space Telescope (JWST) is the identification of a large population of luminous galaxies at $$z>10$$, challenging theoretical models for early galaxy formation. The unexpectedly high number density of these systems has triggered intense debate about potential differences in the physical properties of galaxies at such extreme redshifts and those at lower redshift. However, progress has been limited by the lack of rest-frame optical diagnostics, which are critical for constraining the key properties. Here we present deep JWST/MIRI observations of a UV-luminous galaxy at $$z=11.04$$, CEERS2-588, only 400 Myr after the Big Bang. CEERS2-588 is detected in the MIRI F560W and F770W bands, while deep MIRI/MRS spectroscopy yields no detection of H$$\alpha$$ or [OIII]$$\lambda5007$$ line, revealing a prominent Balmer break detected for the first time at $$z>10$$. Spectral energy distribution (SED) fitting indicates an extended star formation history possibly reaching $$z>15$$, followed by rapid quenching within the recent $$\sim10$$ Myr, in stark contrast to other $$z>10$$ galaxies. The MIRI detections also significantly improve our stellar mass estimate to $$\mathrm{log}(M_*/M_\odot)=9.1^{+0.1}_{-0.1}$$, making CEERS2-588 the most massive galaxy securely confirmed at $$z>10$$. Remarkably, the inferred gas-phase metallicity is near solar, exceeding predictions from current theoretical models. These results suggest that efficient starbursts play a key role in producing the abundant luminous galaxy population in the early universe.
Галактика CEERS2-588 находится так далеко, что свет от неё шёл до нас 13,5 миллиарда лет — почти всю историю Вселенной.