Астрономы обнаружили самые ранние известные признаки формирования галактик

Фото из открытых источников

Астрономы из Даремского университета добились значительного прогресса в понимании того, как формировались и развивались галактики в ранней Вселенной. Используя новые мощные методы наблюдений, команда обнаружила самый удаленный из когда-либо найденных примеров компактной структуры, в которой происходило звездообразование, в центре галактики, возраст которой превышает 9 миллиардов лет.

Исследование выявило явные доказательства формирования «ядерного диска» (плотного вращающегося диска звезд в самом центре галактики) в то время, когда Вселенная была еще относительно молодой. Результаты были опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Ядерные диски распространены в близлежащих зрелых галактиках, но до сих пор их никогда не наблюдали так давно в космической истории. Это открытие показывает, что галактики начали формировать сложные внутренние структуры гораздо раньше, чем предполагали ученые.

Команда под руководством ученых из Даремского университета сделала это открытие, используя данные космического телескопа Джеймса Уэбба, беспрецедентная чувствительность и высокое разрешение которого позволяют астрономам изучать далекие галактики с необычайной детализацией.

Изученная ими галактика выглядит такой, какой она была всего через 4,5 миллиарда лет после Большого взрыва. В её центре исследователи обнаружили ядерный диск, в котором активно формируются новые звёзды, и который продолжает расти.

Важно отметить, что ядерный диск, по всей видимости, был сформирован длинной, стержнеобразной структурой из звезд, простирающейся по всей галактике. Эти стержни являются характерной чертой многих современных спиральных галактик и действуют как космические двигатели, перемещая газ и звезды к центру и способствуя формированию новых структур.

Хотя предыдущие исследования показали, что бары могут формироваться на ранних стадиях, прямых доказательств того, что они уже на этом этапе истории Вселенной перестраивают галактики, не было. Данное исследование восполняет этот недостающий пробел.

«Это замечательное и неожиданное открытие, которое заставит астрономов пересмотреть идею эволюции галактик и влияние звездных баров в ранней Вселенной», - сказала ведущий автор исследования Зои Ле Конт из Даремского университета. «Необыкновенные изображения и новые результаты, полученные с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба, продолжают показывать, что зрелые галактики существовали гораздо раньше, чем мы считали ранее».

Несмотря на большое расстояние, недавно обнаруженный ядерный диск уже обладает многими свойствами, аналогичными ядерным дискам, обнаруженным сегодня в близлежащих галактиках.

Она компактна, богата молодыми звёздами и демонстрирует явные признаки организованного роста. Это говорит о том, что галактики не медленно формировались до своих современных форм, а быстро созревали, следуя схожим эволюционным путям на протяжении миллиардов лет.

Полученные результаты ставят под сомнение давние представления об эволюции галактик и указывают на гораздо более активную и структурированную раннюю Вселенную. Они также имеют важные последствия, выходящие за рамки формирования галактик.

Считается, что ядерные диски действуют как резервуары газа, которые в конечном итоге могут питать сверхмассивные черные дыры, расположенные в центрах большинства галактик, а это значит, что данная работа также может помочь ученым лучше понять, как черные дыры росли в период пика космической активности.

Теперь исследовательская группа планирует продолжить изучение этого открытия с помощью дальнейших наблюдений, чтобы исследовать движение звезд и газа внутри галактики. Эти будущие исследования помогут точно подтвердить, как сформировался ядерный диск и насколько эффективно перемычка перемещает вещество к центру.