В саду, где первые же цветы не просто распускаются, а тут же роняют семена далеко за ограду, есть что-то невероятно щедрое. Похожее происходило в юной Вселенной. Галактики, возникшие спустя каких-то 500–700 миллионов лет после Большого взрыва, уже были окружены газом, полным углерода, кремния и кислорода — элементов, которые рождаются только внутри звёзд.
Этот газ вырывается наружу с огромной скоростью — до 250 километров в секунду. Если бы самолёт летел так быстро, он добрался бы от Москвы до Лондона за полминуты. С помощью инструмента NIRSpec на телескопе «Джеймс Уэбб» астрономы поймали свет трёх галактик на окраине видимой Вселенной. В спектре этого света — своего рода радужной полоске — обнаружились тёмные провалы. Их оставили атомы разных элементов, поглотившие свет на строго определённых длинах волн. Все провалы оказались сдвинуты в синюю сторону — так бывает, когда облако газа летит прямо на нас.
При этом в газе одновременно нашлись и нейтральные атомы, и ионы с разной степенью заряда — от кислорода, потерявшего один электрон, до углерода, лишившегося трёх. Такая смесь не может возникнуть в спокойном облаке. Она похожа на коктейль из пара, воды и льда, который получился бы, если вскипятить чайник и тут же выплеснуть его в морозный воздух. Именно так ведёт себя вещество, выброшенное взрывами массивных звёзд и разогнанное их излучением.
Это открытие говорит о том, что уже в первые сотни миллионов лет после Большого взрыва в некоторых галактиках полным ходом шёл круговорот вещества: звёзды рождались, сжигали водород и гелий в более тяжёлые элементы, а затем возвращали их в межгалактическое пространство. Такой ранний запуск «фабрик металлов» ускоряет всю дальнейшую эволюцию — ведь из обогащённого газа быстрее формируются новые звёзды и планеты. Семена, разлетевшиеся из первых космических садов, дали начало всему, что мы видим сегодня.
как её написали авторы, на английском arXiv:2604.21218
Models predict that chemical enrichment and gas redistribution should begin rapidly once star formation starts, but direct constraints at the earliest epochs have been scarce. Here we show that metal-enriched gas in multiple ionic phases was already present around galaxies before the midpoint of cosmic reionization. Using JWST/NIRSpec rest-frame ultraviolet spectroscopy from SPURS, we detect blueshifted metal absorption in three galaxies at $$7.2
Скорость газа в 250 км/с в десять раз превышает скорость звука в воздухе. Если бы такой поток ударил в земную атмосферу, он смёл бы её за несколько минут.
В романе «Сами боги» Айзек Азимов описывает вселенную, где звёзды обмениваются веществом через межзвёздные потоки. Реальные галактические ветры на заре времён — первый шаг к такому обмену.