Галактика, схожа на Чумацький Шлях, знайдена в ранньому Всесвіті

За допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба міжнародна група, включно з астрономом Олександром де ла Вегою з Каліфорнійського університету в Ріверсайді, виявила найвіддаленішу спіральну галактику з перемичками, схожу на Чумацький Шлях, яку спостерігали на сьогодні. До цього часу вважалося, що спіральні галактики з перемичками, такі як Чумацький Шлях, не можна було спостерігати до того, як Всесвіт, вік якого оцінюється в 13,8 мільярда років, досягне половини свого поточного віку.

Дослідження, опубліковане цього тижня в Nature, проводили вчені з Centro de Astrobiología в Іспанії.

«Ця галактика, названа ceers-2112, утворилася незабаром після Великого вибуху», — сказав співавтор де ла Вега, докторант відділу фізики та астрономії. «Знахідка ceers-2112 показує, що галактики в ранньому Всесвіті могли бути такими ж упорядкованими, як Чумацький Шлях. Це дивно, тому що галактики були набагато більш хаотичними в ранньому Всесвіті, і дуже небагато мали подібні структури до Чумацького Шляху».

У центрі Ceers-2112 є бар. Де ла Вега пояснив, що галактичний бар — це структура, яка складається із зірок у галактиках. Галактичні батончики нагадують бари в нашому повсякденному житті, наприклад, моноблок. За його словами, можна знайти смуги в не спіральних галактиках, але вони дуже рідкісні.

«Майже всі смуги знаходяться в спіральних галактиках», — сказав де ла Вега, який приєднався до UCR минулого року після отримання докторського ступеня з астрономії в Університеті Джона Гопкінса. «Смуга в ceers-2112 свідчить про те, що галактики дозріли та стали впорядкованими набагато швидше, ніж ми думали раніше, що означає, що деякі аспекти наших теорій формування та еволюції галактик потребують перегляду».

Попереднє розуміння астрономами еволюції галактик полягало в тому, що потрібно було кілька мільярдів років, щоб галактики стали достатньо впорядкованими, щоб утворилися стовпчики.

«Відкриття CEERS-2112 показує, що це може статися лише за частку цього часу, приблизно за мільярд років або менше», — сказав де ла Вега.

За його словами, галактичні смуги, як вважають, утворюються в спіральних галактиках із зірками, які обертаються впорядковано, як це відбувається в Чумацькому Шляху.

«У таких галактиках смуги можуть утворюватися спонтанно через нестабільність спіральної структури або гравітаційні ефекти сусідньої галактики», — сказав де ла Вега. «У минулому, коли Всесвіт був дуже молодим, галактики були нестабільними та хаотичними. Вважалося, що смуги не могли утворюватися або довго зберігатися в галактиках у ранньому Всесвіті».

Очікується, що відкриття ceers-2112 змінить принаймні два аспекти астрономії.

«По-перше, теоретичні моделі формування та еволюції галактик повинні враховувати те, що деякі галактики стають достатньо стабільними, щоб мати бари на дуже ранніх етапах історії Всесвіту», — сказав де ла Вега. «Ці моделі, можливо, потребуватимуть скорегувати, скільки темної матерії утворює галактики в ранньому Всесвіті, оскільки вважається, що темна матерія впливає на швидкість формування смуг. По-друге, відкриття ceers-2112 демонструє, що такі структури, як смуги, можна виявити, коли Всесвіт був дуже молодим. Це важливо, тому що галактики в далекому минулому були меншими, ніж зараз, що ускладнює пошук барів. Відкриття ceers-2112 прокладає шлях для відкриття більшої кількості барів у молодому Всесвіті».

Доктор де ла Вега допоміг дослідницькій групі, оцінивши червоний зсув і властивості Церс-2112. Він також зробив внесок в інтерпретацію вимірювань.

«Червоне зміщення — це спостережувана властивість галактики, яка вказує на те, наскільки далеко вона знаходиться і як далеко назад у часі видно галактику, що є наслідком кінцевої швидкості світла», — сказав він.

Що найбільше здивувало де ла Вегу у відкритті ceers-2112, так це те, наскільки добре можна обмежити властивості його бруска.

«Спочатку я думав, що виявлення та оцінка властивостей смуг у таких галактиках, як Ceers-2112, буде сповнене невизначеності вимірювань», — сказав він. «Але потужність космічного телескопа Джеймса Вебба та досвід нашої дослідницької групи допомогли нам накласти серйозні обмеження на розмір і форму смуги». Джерело