Знайдено таємничу галактику, яка схожа на Чумацький Шлях

Далеко-далеко, коли Всесвіту було заледве пару мільярдів років, плаває галактика, до моторошності схожа на нашу. І астрономи не зовсім впевнені, що з нею робити.

Далеке утворення, відоме як ceers-2112, нещодавно було ідентифіковане міжнародною командою дослідників за допомогою аналізу зображень, зроблених ближньою інфрачервоною камерою космічного телескопа Джеймса Вебба (JWST).

Хоча первинний огляд знімків не виявив нічого, окрім туманної плями, подальше дослідження з використанням діапазону довжин хвиль, доповненого “Хабблом”, показало давню систему такою, якою вона є – складною, загратованою спіральною структурою, подібною до Чумацького Шляху, хоча й дещо меншою за розмірами.

Галактики бувають найрізноманітніших форм, розмірів і світності, які видають їхню еволюційну історію. Деякі з них великі і розпливчасті, деякі маленькі і неправильної форми, деякі гігантські і витягнуті.

Є й такі, як наша, що закручуються, в яких зорі та газ сконцентровані у випромінюючих лініях, що вигинаються, наче космічні стрічки, які тягнуться за гімнасткою, що кружляє в повітрі.

Хоча на форму галактики впливають різноманітні фактори, від монолітних зіткнень до скупчення сусідів, давно вважається, що для формування складних форм потрібен час. Як правило, вважається, що галактики зі спіральною решіткою, такі як Чумацький Шлях, виникли не раніше, ніж приблизно 8 мільярдів років тому.

Проте вимірювання розтягнутого світла галактики Ceers-2112 свідчить про те, що вона вже виглядала досить вигадливо всього лише через 2 мільярди років після Великого вибуху.

Хоча галактика все ще надто слабка, щоб розгледіти деталі її спіральних рукавів, виявлення потовщеної смуги в її центрі достатньо, щоб переконати астрономів у тому, що галактика ceers-2112 надзвичайно добре розвинена для свого віку.

“Майже всі бари зустрічаються у спіральних галактиках, – каже Александр де ла Вега, астроном з Каліфорнійського університету в Ріверсайді.

“Наявність бару в ceers-2112 свідчить про те, що галактики дозрівали і ставали впорядкованими набагато швидше, ніж ми вважали раніше, а це означає, що деякі аспекти наших теорій формування та еволюції галактик потребують перегляду”.

Галактики – це більш-менш великі скупчення пилу і газу, які збираються разом під дією гравітації. Частину цієї гравітації забезпечують самі уламки, а значну частину, як вважають, утворює темна матерія.

Там, де в одному місці збирається достатньо матеріалу, може спалахнути ядерний синтез, що дає нам зірки та їхніх менш блискучих нащадків, планет. Тим часом, сума інерції, що міститься у вихорі пилу і наближенні сонця, може змусити молоду галактику обертатися.

Сукупність сил – у вигляді кутового моменту, гравітаційного тяжіння та інерції падаючих мас – може врешті-решт сплюснути галактичний згусток до форми диска. Оскільки деякі зорі рухаються по менш круглих траєкторіях, ніж інші, аберації в орбітах можуть повільно збільшуватися, впливаючи на інші зоряні подорожі і формуючи чіткі візерунки, які ми бачимо у вигляді смуг.

У свою чергу, такі структури, як бари або сусідні галактики, можуть впливати на поширення об’єктів у галактиці, створюючи величезні пульсації, які виглядають як спіралі, коли галактика обертається.

Як ми собі уявляємо, для формування галактики мають бути присутні постійні сили, що діють протягом тривалих періодів часу. Проте відкриття ceers-2112 може означати переосмислення того, що саме потрібно для того, щоб перетворити туманну пляму на величний вихор.

“У минулому, коли Всесвіт був дуже молодим, галактики були нестабільними і хаотичними. Вважалося, що в галактиках раннього Всесвіту бари не могли утворюватися або існувати довго”, – говорить де ла Вега.

Це відкриття приєднується до низки нещодавніх несподіваних відкриттів, що стосуються умов раннього Всесвіту, галактик, які палають надто яскраво, або передчасних чорних дір, які ростуть надто швидко.

Оскільки JWST продовжує надавати приголомшливі зображення космосу в його зародковому стані, ми, без сумніву, дізнаємось не лише про те, як виникли галактики на кшталт Ceers-2112, але й про те, як наша власна галактика стала такою приголомшливою, якою вона є сьогодні.

Це дослідження було опубліковано в журналі Nature..