Дослідження стародавньої спіральної галактики відкриває ключові відомості про раннє формування галактик, підкреслюючи швидке утворення зірок і унікальні структурні особливості порівняно з сучасними галактиками.
Новий знімок стародавньої далекої галактики може допомогти вченим зрозуміти, як вона утворилася та походження нашого Чумацького Шляху. BRI 1335-0417, якій понад 12 мільярдів років, є найдавнішою та найдальшою відомою спіральною галактикою у Всесвіті. Провідний автор доктор Такафумі Цукуї сказав, що ультрасучасний телескоп під назвою ALMA дозволив їм розглянути цю стародавню галактику набагато детальніше.
«Зокрема, нас цікавило, як газ рухається в галактику та по всій галактиці», — сказав доктор Цукуї. «Газ є ключовим інгредієнтом для формування зірок і може дати нам важливі підказки про те, як галактика насправді сприяє утворенню зірок».
Розкриття галактичного руху та структури
У цьому випадку дослідники змогли не тільки зафіксувати рух газу навколо BRI 1335-0417, але й виявити формування сейсмічної хвилі – вперше в цьому типі ранньої галактики. Диск галактики, сплощена маса обертових зірок, газу та пилу, рухається таким чином, що не відрізняється від брижів, що поширюються на ставку після того, як туди кидають камінь. Ці нові дані означають, що тепер ми знаємо більше про те, як утворилася галактика.
«Вертикально коливальний рух диска відбувається через зовнішнє джерело, або від нового газу, що надходить у галактику, або через контакт з іншими меншими галактиками», — сказав доктор Цукуї.
«Обидві можливості бомбардували б галактику новим паливом для утворення зірок.
«Крім того, наше дослідження виявило брускоподібну структуру в диску. Галактичні смуги можуть руйнувати газ і транспортувати його до центру галактики. Стержень, виявлений у BRI 1335-0417, є найвіддаленішою відомою структурою такого типу.
«Разом ці результати показують динамічне зростання молодої галактики».
Симуляція, яка показує формування спіральної галактики
Погляд у минуле
Оскільки BRI 1335-0417 знаходиться так далеко, його світлу потрібно більше часу, щоб досягти Землі. Зображення, які ми бачили за допомогою телескопа в наш час, є поверненням до ранніх днів існування галактики — коли Всесвіт був лише на 10 відсотків від свого поточного віку.
«Виявлено, що ранні галактики утворюють зірки набагато швидше, ніж сучасні галактики. Це вірно для BRI 1335-0417, який, незважаючи на масу, подібну до нашого Чумацького Шляху, утворює зірки зі швидкістю в кілька сотень разів швидше», – сказала співавтор, доцент Емілі Вісніоскі. «Ми хотіли зрозуміти, як постачається газ, щоб не відставати від такої швидкої швидкості утворення зірок.
Роль спіральних структур
«Спіральні структури рідко зустрічаються в ранньому Всесвіті, і як саме вони утворюються, також залишається невідомим. Це дослідження також дає нам важливу інформацію про найбільш ймовірні сценарії. «Хоча неможливо безпосередньо спостерігати за еволюцією галактики, оскільки наші спостереження дають нам лише миттєвий знімок, комп’ютерне моделювання може допомогти зібрати історію».