Исследование провела международная группа астрономов под руководством Родриго Эрреры-Камю из Университета Консепсьона (Чили) и научного центра MINGAL. Проект CRISTAL (CII Resolved ISM in STar-forming galaxies with ALMA) наблюдал 39 типичных галактик, существовавших около 13 миллиардов лет назад.
С помощью миллиметрового телескопа ALMA исследователи увидели то, что недоступно даже самым мощным инфракрасным телескопам. Они зарегистрировали излучение ионизированного углерода ([CII]) — сигнал от холодного межзвездного газа и пыли. В сочетании с изображениями из JWST и Hubble удалось составить подробные карты ранней галактической структуры.
Благодаря уникальной чувствительности и разрешению ALMA мы можем определить внутреннюю структуру этих ранних галактик способами, которые ранее были невозможны.
В большинстве галактик звезды формировались неравномерно — огромными сгустками, каждый из которых простирался на тысячи световых лет. Некоторые объекты уже показывали признаки вращения, указывая на формирование дисков — предшественников спиральных галактик вроде Млечного Пути.
Излучение [CII] нередко выходило за пределы видимых звездных областей. Это означает, что холодный газ либо служит топливом для новых звезд, либо выдувается наружу звездными ветрами.
Отдельные галактики оказались особенно интересными. В CRISTAL-13 звезды скрыты за плотными облаками пыли. Их свет не виден в обычные телескопы, но пыль нагревается и излучает это тепло на миллиметровых длинах волн — именно в этом диапазоне работает ALMA и «видит» то, что скрыто от других. В другом случае, галактике CRISTAL-10, сигналы от ионизированного углерода оказались необычно слабыми, несмотря на высокую яркость в инфракрасном диапазоне. Это указывает на крайне плотную среду или нетипичный источник энергии.
Проект CRISTAL позволяет увидеть галактики не как тусклые точки, а как живые системы с газом, звездами и сложной динамикой. Такие исследования раскрывают структуру Вселенной в ее ранние эпохи и показывают, как первые галактики переходили от хаотичного состояния к упорядоченной структуре.
Ранее мы рассказывали о сразу двух открытиях с телескопа Джеймса Уэбба.