Космический телескоп имени Джеймса Уэбба совершил новое открытие, заглянув в далёкое прошлое Вселенной. Впервые в истории астрономии получены чёткие изображения двух спиральных галактик с перемычкой, существовавших около 11 миллиардов лет назад, когда возраст Вселенной составлял менее четверти от нынешнего. Эти галактики, похожие по структуре на наш Млечный Путь, оказались самыми древними из всех когда-либо обнаруженных объектов такого типа.
Моделирование спиральных галактик с перемычкой от Колледжа естественных наук
От размытого пятна к чёткой структуре
Одна из галактик, EGS-23205, ранее наблюдалась космическим телескопом «Хаббл», но его возможностей не хватило, чтобы разглядеть детали. На снимках «Хаббла» она выглядела как размытое пятно, в то время как инфракрасные «глаза» Уэбба чётко показали её центральную перемычку — плотную структуру из звёзд, проходящую через ядро. Вторая галактика, EGS-24268, была обнаружена впервые именно телескопом Уэбба.
Галактика EGS-23205 на снимке Хаббла (слева) и та же галактика на снимке Уэбба (справа)
Это открытие, подробно описанное в журнале The Astrophysical Journal Letters, демонстрирует уникальную способность Уэбба исследовать ранние этапы жизни Вселенной. Оно также ставит под вопрос некоторые устоявшиеся теории эволюции галактик, требуя их пересмотра.
Что такое галактика с перемычкой и почему это важно?
Галактики с перемычкой, к которым относится и наш Млечный Путь, имеют характерную вытянутую структуру из звёзд и газа, пересекающую центр. От этой перемычки, а не от самого ядра, отходят изогнутые спиральные рукава.
Ярко выраженная линия на примере спиральной галактики NGC 1300
Эти перемычки играют роль космических «артерий» или «трубопроводов». Они направляют газ из внешних областей галактики к её центру. Этот процесс имеет фундаментальное значение: он «подпитывает» рост сверхмассивных чёрных дыр в ядрах галактик и стимулирует активное звездообразование в центральных областях.
«Перемычка решает проблему транспортировки материала внутри галактики, — объясняет астроном Шардха Джоги, один из ведущих авторов исследования. — Газ по этим структурам поступает в центр, где превращается в новые звёзды с невероятно высокой скоростью, часто в десятки раз превышающей темпы звездообразования в других частях галактики».
Вызов для теорий и новые горизонты
Обнаружение таких сложных структур в галактиках, существовавших 11 миллиардов лет назад, стало неожиданностью для учёных. Оно указывает на то, что галактики с перемычкой формировались и эволюционировали гораздо быстрее, чем предполагали современные теоретические модели. Эти модели теперь нуждаются в серьёзной доработке, чтобы объяснить, почему перемычки были так распространены даже в молодой Вселенной.
В рамках того же исследования международная команда учёных идентифицировала ещё четыре подобные галактики, которые лишь немногим моложе — их возраст оценивается примерно в 8 миллиардов лет.
Недавнее исследование показало шесть галактик, две из которых являются самыми старыми из обнаруженных на сегодняшний день
Работа стала плодом масштабного международного сотрудничества с участием десятков исследователей из научных учреждений США, Великобритании, Японии, Испании, Франции, Италии, Австралии и Израиля.
Обратите внимание: Что больше Вселенной (рассказ).
Больше интересных статей здесь: Космос.