Галактика GN-z11 была открыта космическим телескопом «Хаббл» в 2015 году. И долгое время она считалась самой далёкой из известных. Мы наблюдаем её такой, какой она была спустя всего 430 миллионов лет после Большого взрыва. После запуска телескопа «Джеймс Уэбб» были обнаружены и более далёкие галактики, однако и GN-z11 не переставала вызывать интерес.
Астрономы из Кембриджского университета JWST-JADES. Possible Population III signatures at z=10.6 in the halo of GN-z11 / Astronomy & Astrophysics мощь «Уэбба», чтобы изучить GN-z11 в более детальном разрешении с помощью двух инструментов ближнего инфракрасного диапазона: камеры NIRCam и спектрометра NIRSpec. Так удалось обнаружить следы звёзд самого первого поколения, которые называются звёздами третьей популяции. Да, это может показаться немного запутанным.
Возраст звёзд определяется содержанием в них тяжёлых элементов. Чем их больше, тем моложе звезда, поскольку она создана из материала погибших предыдущих звёзд. В процессе их гибели образуются некоторые тяжёлые элементы. Самые молодые звёзды, сформированные в последние пять или шесть миллиардов лет, относятся к так называемой первой популяции. Среди них, например, Солнце. Более древние звёзды второй популяции находятся в старейших областях галактик, их тоже удавалось наблюдать. А вот самые первые звезды до наших дней не дожили.
Поскольку до звёзд первого поколения других не было, они вообще не содержат тяжёлых элементов и состоят полностью из водорода и гелия. Считается, что это крайне яркие и массивные светила, которые в сотни раз тяжелее Солнца. Такие звёзды живут очень недолго. Поэтому шансов застать их в современной Вселенной нет. Остаётся вглядываться в прошлое, что и позволяет сделать «Джеймс Уэбб».
Даже с учетом мощи этого телескопа и размеров первых звёзд рассмотреть непосредственно отдельные из них невозможно. Однако в своём исследовании астрономы обнаружили скопление ионизированного гелия на краю галактики GN-z11. Он остался от формирования самых ранних звёзд и ионизируется мощным ультрафиолетовым излучением от них. Они должны быть очень горячими и массивными, как и предсказывает теория. Для ионизации наблюдаемого объёма газа потребовалось бы излучение эквивалента 600 тысяч солнц. Поэтому можно сказать, что человечеству впервые удалось увидеть следы излучения самых первых звёзд во Вселенной.