Используя чрезвычайные возможности телескопа Уэбба (JWST) и естественное явление гравитационного линзирования, астрономы совершили беспрецедентное достижение: наблюдение отдельных звезд в галактике под названием Дуга Дракона, которая находится на расстоянии 6,5 миллиардов световых лет от нас.

Об открытии рассказывает издание "Последние события".

По утверждению открывателей, этот прорыв дает уникальную возможность изучать эволюцию галактик, природу темной материи и жизненный цикл далеких звезд.

Галактику, известную как Дуга Дракона, наблюдали вдоль линии видимости к скоплению галактик Abell 370, которое действует как космическая лупа: гравитационное поле скопления растягивает и усиливает свет от Дуги Дракона, превращая ее спиральную структуру в вытянутую дугу. Этот эффект макролинзирования позволил астрономам впервые различить отдельные звезды в далекой галактике.

"Внутри скопления галактик есть много звезд, которые плавают вокруг, не связанные ни с одной галактикой", - пояснил соавтор исследования Эйичи Эгами из Обсерватории Стюарда в Университете Аризоны. "Когда одна из них проходит перед фоновой звездой в далекой галактике на линии видимости с Землей, она действует как микролинза, в дополнение к макролинзовому эффекту скопления галактик в целом".

Астрономы обнаружили 44 отдельные звезды в Дуге Дракона, что является наибольшим количеством, когда-либо обнаруженным в такой далекой галактике. Эти находки являются значительным скачком в изучении далеких галактик, где звезды обычно выглядят как смешанное свечение из-за огромного расстояния.

"Для нас очень далекие галактики обычно выглядят как расплывчатые, нечеткие сгустки", - говорит Йошинобу Фудамото, ведущий автор исследования из Университета Чиба в Японии. "Но на самом деле эти пятна состоят из многих-многих отдельных звезд. Мы просто не можем различить их с помощью наших телескопов".

Благодаря невероятной чувствительности JWST и комбинированным эффектам макро- и микролинзирования, команда смогла отследить изменения яркости этих звезд во времени. Эти изменения происходили из-за того, что относительное движение звезд в скоплении галактик изменяло выравнивание и увеличение далеких звезд.

Звезды, наблюдавшиеся в Дуге Дракона, были преимущественно красными сверхгигантами -- массивными звездами, приближающимися к концу своей жизни, подобными Бетельгейзе в созвездии Ориона. Это контрастирует с предыдущими открытиями, которые в основном идентифицировали голубые сверхгиганты, благодаря способности JWST обнаруживать более холодные звезды с помощью инфракрасного излучения.

"Это революционное открытие впервые демонстрирует, что изучение большого количества отдельных звезд в далекой галактике возможно", - сказал Фенгву Сунь, соавтор исследования и постдокторский научный сотрудник Гарвард-Смитсоновского Центра астрофизики (CfA).

Возможность идентифицировать и изучать различные типы звезд дает ценную информацию о звездообразовании и химическом составе далеких галактик.

Полученные результаты имеют глубокие последствия для нашего понимания Вселенной. Наблюдение за отдельными звездами в далеких галактиках позволяет ученым исследовать структуру гравитационных линз, предлагая новый способ изучения темной материи, которая, как считается, формирует галактики.

Более того, выравнивание микролинзовых звезд открывает окно в физические свойства и поведение далеких звездных популяций. Изучая изменения яркости и цвета этих звезд, астрономы могут получить представление о динамике скоплений галактик и условиях, которые влияют на формирование и выживание звезд в ранней Вселенной.

Ожидается, что будущие наблюдения с помощью JWST откроют еще больше звезд в других далеких галактиках, что позволит детально изучить их жизненные циклы и взаимодействия. Эти усилия могут дать сотни индивидуальных звездных профилей, расширяя наше понимание эволюции галактик в течение миллиардов лет.

"Наблюдая одну и ту же галактику несколько раз, мы можем заметить звезды в отдаленных галактиках, потому что они, кажется, то появляются, то исчезают", - пояснил Фудамото.

Этот метод, в сочетании с естественным эффектом гравитационного линзирования, может революционизировать наш подход к изучению космоса.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Astronomy.