В ранней Вселенной нашли галактику, успевшую обзавестись перемычкой. Астрономы с помощью телескопа «Джеймс Уэбб» обнаружили галактику M1149-BSG-z5.
Она сформировала вытянутую звездную структуру — перемычку — уже через 1,2 миллиарда лет после Большого взрыва, что ставит под сомнение теории о хаотичном развитии древних галактик.
Главные мысли за 1 минуту:
- Обнаружена галактика M1149-BSG-z5, существовавшая через 1,2 млрд лет после Большого взрыва, с четкой перемычкой в центре.
- Открытие опровергает гипотезу о том, что ранние галактики были хаотичными и не могли иметь сложную структуру.
- Галактика оказалась массивной (28 млрд солнечных масс) с высоким темпом звездообразования (145 солнечных масс в год) и обогащенным тяжелыми элементами газом.
- Перемычка могла возникнуть из-за взаимодействия с соседними галактиками или внутренней нестабильности диска, а скорее всего — из-за обоих факторов.
Перемычки — вытянутые звездные структуры в центрах галактик — привычная деталь для современных систем вроде Млечного Пути. Они направляют вещество к центру, стимулируют звездообразование и подпитывают сверхмассивные черные дыры.
Долгое время ученые полагали, что в ранней Вселенной галактики были слишком хаотичными, газовыми и нестабильными, чтобы обзавестись такой деталью. Однако галактика M1149-BSG-z5, которую астрономы наблюдали с помощью космической обсерватории «Джеймс Уэбб», ломает этот стереотип.
Она выглядит так, как выглядела примерно через 1,2 миллиарда лет после Большого взрыва, и уже демонстрирует зрелую для своего возраста структуру.
Как нашли перемычку в древней галактике
Исследователи заметили в M1149-BSG-z5 яркий центр, вытянутое образование и намеки на спиральные рукава. Чтобы убедиться, что это не случайное скопление газа и звезд, ученые применили несколько методов. Анализ распределения света показал, что форма галактики соответствует типичным признакам перемычки.
Затем астрономы построили модель объекта, разделив его на центральное уплотнение и диск. Оставшаяся вытянутая структура и следы спиральных рукавов подтвердили: перед ними не набор хаотичных сгустков, а убедительный кандидат в зрелую галактику с перемычкой.
«Это не случайный набор ярких сгустков, а убедительный кандидат в зрелую галактику с перемычкой» — отмечают авторы исследования, результаты которого опубликованы на сервере препринтов Корнеллского университета.
Зрелая система в младенчестве Вселенной
M1149-BSG-z5 оказалась не только структурно сложной, но и неожиданно массивной для своей эпохи. Ее звездная масса достигает примерно 28 миллиардов масс Солнца, а темп звездообразования — около 145 солнечных масс в год.
Для сравнения: Млечный Путь сегодня формирует новые светила куда медленнее. В центре галактики, по всей видимости, уже активно растет сверхмассивная черная дыра. Спектр M1149-BSG-z5 выявил, что ее газ заметно обогащен тяжелыми элементами — верный признак того, что в системе успели пройти несколько циклов рождения и гибели звезд. Все это делает ее чрезвычайно «взрослой» системой по космическим меркам.
Как могла появиться перемычка
Ученые рассматривают два сценария формирования перемычки. Первый — взаимодействие с соседними галактиками: M1149-BSG-z5 находится в плотном окружении, рядом с ней есть близкий спутник. Второй — внутренние неустойчивости в богатом газом массивном диске.
Он быстро собрал много вещества и стал достаточно организованным для появления перемычки. Вероятнее всего, свою роль сыграли оба механизма сразу.
Что это значит для науки
Если будущие наблюдения окончательно подтвердят, что перед нами древняя галактика с перемычкой, это станет весомым аргументом в пользу того, что некоторые галактики взрослели невероятно быстро.
В ранней Вселенной могли существовать не только первые звездные системы, но и сложные структуры с перемычками, спиральными рукавами, активным ядром и богатой химической историей.
Результаты научной работы опубликованы на сервере препринтов Корнеллского университета и уже получили широкое освещение в СМИ.