Исследователи только что обнаружили неожиданную галактику с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST). Большой вихрь звезд известен как спиральная галактика грандиозного дизайна, и его исключительно большой возраст может изменить то, что мы знаем о формировании галактик.
Как правило, чем старше галактика, тем она дальше от нас. Ученые могут оценить возраст и расстояние до галактик с помощью так называемого красного смещения — явления, которое происходит, когда свет смещается в сторону более низких частот и красных длин волн, пересекая большие участки пространства. Это происходит по нескольким причинам: во-первых, поскольку Вселенная расширяется , старые звезды естественным образом оказываются дальше. И, во-вторых, поскольку красный цвет — самая длинная длина волны в видимом спектре света, звезды, которые находятся очень далеко, как правило, кажутся краснее, имея большее красное смещение. JWST разработан для глубокого изучения красного и инфракрасного спектра, что позволяет ему видеть старые, далекие галактики более четко, чем любой предыдущий телескоп.
Но спиральные галактики, как правило, находятся на более молодой стороне, что делает недавно обнаруженную галактику, обозначенную как A2744-GDSp-z4, исключением. Грандиозные галактики, такие как A2744-GDSp-z4, характеризуются двумя четко определенными спиральными рукавами. Очень немногие когда-либо были обнаружены с красным смещением выше 3,0 — это означает, что их свет путешествовал в течение почти 11,5 миллиардов лет, согласно обсерватории Лас-Кумбрес .
Между тем, новооткрытая галактика имеет красное смещение 4,03, что означает, что свет, обнаруженный JWST, был испущен более 12 миллиардов лет назад. По словам исследователей, которые ее обнаружили, это означает, что A2744-GDSp-z4 образовалась, когда Вселенной было всего около 1,5 миллиарда лет — и, по-видимому, она сформировалась очень быстро. Учитывая ее предполагаемую скорость звездообразования, она накопила массу около 10 миллиардов солнечных масс всего за несколько сотен миллионов лет.
Это противоречит представлениям ученых о том, как обычно формируются спиральные галактики.
«Редкость спиралей с высоким красным смещением может быть следствием того, что галактики были динамически горячими в те ранние эпохи», — пишут исследователи под руководством Раши Джайна из Национального центра радиоастрофизики в Индии в новом исследовании. «Динамически горячие системы, как правило, образуют комковатые структуры», а не высокоупорядоченные спирали, добавили исследователи.
Команда предполагает, что формирование A2744-GDSp-z4 могло быть обусловлено наличием звездного бара — газообразных структур, обнаруженных в большинстве галактик, которые подпитывают рождение звезд и проводят газ между внутренними и внешними областями галактики, способствуя размеру и форме галактики. Древняя спираль также могла образоваться в результате слияния двух меньших галактик, хотя это кажется менее вероятным, учитывая ее упорядоченную структуру, пишут исследователи.
Результаты были опубликованы 9 декабря в базе данных препринтов arXiv . Исследование еще не прошло рецензирование.
Прочитайте что такое взгляд в будущее