Ученые под руководством Шуо Хуанга (Национальная астрономическая обсерватория Японии и Нагойский университет) обнаружили массивную и чрезвычайно активную перемычку в спиральной галактике в ранней Вселенной с помощью комплекса радиотелескопов ALMA и космического телескопа «Джеймс Уэбб». Они установили, что галактика J0107a примерно в 10 раз массивнее Млечного Пути и формирует звезды в 300 раз быстрее, сообщает Nature.
Особое внимание исследователей привлекла структура галактики: она напоминает современные спиральные галактики с перемычкой — поперечной полосой из звезд и газа, пересекающей центр и соединяющей спиральные рукава. Такие перемычки играют ключевую роль в эволюции галактик, направляя газ к центру и усиливая процессы звездообразования.
Впервые ученым удалось зафиксировать, как подобная структура в галактике далекой эпохи запускает мощный поток газа к ядру, питая бурное рождение новых звезд. Этот поток охватывает область радиусом около 20 тыс. световых лет — примерно такое же расстояние отделяет Солнечную систему от центра Млечного Пути.
Это открытие стало настоящим вызовом устоявшимся теориям. Раньше считалось, что столь интенсивное звездообразование в ранней Вселенной происходило исключительно из-за слияний или столкновений галактик. Однако у J0107a признаки подобных событий отсутствуют.
Ученые предполагают, что J0107a приобрела форму, напоминающую современную спиральную галактику с перемычкой, сохранив при этом экстремальные физические свойства гигантской галактики, на протяжении сотен миллионов лет в ранней Вселенной, всего через 2,6 млрд лет после Большого взрыва.
Наблюдения ALMA показали, что примерно половину массы перемычки составляет газ — это в разы больше, чем у современных аналогов, где на газ приходится не более 10%. Именно этот газ с высокой скоростью устремляется к центру, провоцируя вспышки звездообразования. Кроме того, J0107a окружена гигантским газовым диском диаметром около 120 тыс. световых лет — вдвое больше ее звездной части. Ученые предполагают, что этот диск сформировался из межгалактических потоков, поступающих по нитям так называемой космической паутины. Именно они стали «строительным материалом» для галактики.
Открытие J0107a доказывает, что в ранней Вселенной галактики могли расти и эволюционировать не только через катастрофические слияния, но и благодаря упорядоченным внутренним структурам — таким, как перемычки, которые мы наблюдаем и в Млечном Пути.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил самый далекий объект во Вселенной.