Массивная спиральная галактика «великого дизайна» обнаружена всего через миллиард лет после Большого взрыва
Когда Вселенная была молодой, после Большого взрыва около 13,8 миллиардов лет назад, галактикам требовалось некоторое время, чтобы собраться из окружающего их первичного супа.
Новое открытие в самом конце «Космический рассвет» бросает вызов тому, сколько времени, по нашему мнению, заняла эта сборка. JWST обнаружил огромную сверхмассивную галактику в том виде, в каком она появилась 12,8 миллиардов лет назад, настолько сложно структурированную, что она может принадлежать только к самой впечатляющей категории галактик: великой спирали дизайна.
Галактика называется Чжулонг, в честь Дракона-Факела из китайского мифа, и ее открытие подробно описано в загруженной статье. предварительно напечатать сервер arXiv перед рецензированием и публикацией.
«Чжулон показывает, что зрелые галактики возникли гораздо раньше, чем ожидается в течение первого миллиарда лет после Большого взрыва», — пишет группа под руководством астронома Мэнъюань Сяо из Женевского университета в Швейцарии.
«Наше открытие предлагает ключевые ограничения для моделей формирования массивных галактик и происхождения спиральных структур в ранней Вселенной.»
Во Вселенной, окружающей нас сегодня, галактики бывают самых разных форм и размеров. Чечевицеобразные галактики являются своего рода каплями и бесформенными, в то время как спиральные галактики имеют определенные спиральные рукава, выгнутые из центров.
Спиральная галактика грандиозного дизайна — это галактика с наиболее великолепной структурой, с выступающими, хорошо сформированными и видимыми спиральными рукавами, изгибающимися от яркого, четко очерченного галактического центра; почти платонический идеал того, как должна выглядеть спиральная галактика.
У нас нет четкого представления о том, когда спиральные галактики впервые начали объединяться во Вселенной, но, чем дальше в пространстве-времени мы заглядываем, они довольно редки, и практически отсутствовали более 11,5 миллиардов лет назад.
Чжулон был обнаружен по счастливой случайности в данных, собранных JWST для его обзора PANORAMIC, кампании по наблюдению за галактиками на Космическом рассвете, в первый миллиард лет после Большого взрыва. p>
Хотя в ходе исследования были обнаружены и другие массивные галактики, Чжулон, по словам команды, действительно невероятен.
«У него поразительная развитая морфология: неподвижный- как классический балдж + звездообразующий звездный диск + спиральные рукава грандиозного дизайна (определяемые как спиральные структуры, охватывающие всю галактику, от ядра до окраин, со спиральными рукавами, начинающимися в диаметрально противоположных точках), уже в 1 миллиард лет после Большого взрыва», — пишут они в своей статье.
Кроме того, она довольно велика для галактики в ранней Вселенной: ее диаметр составляет около 62 000 световых лет, а масса сравнима с массой Млечного Пути. Черная дыра в ее центре, кажется, неподвижна, что позволяет предположить, что скорость звездообразования от 20 до 155 солнечных масс в год замедляется.
В целом данные указывают на галактику, которая прошла через муки формирования и превращается в спокойную, четко очерченную структуру.
Исследователи полагают, что Чжулон представляет собой самый ранний пример спиральной галактики, наблюдаемый на сегодняшний день. Это говорит о том, что галактика, подобная Млечному Пути, может сформироваться гораздо быстрее, чем мы думали – примерно в 10 раз быстрее, чем такое образование происходило бы в локальной Вселенной.
«Наличие всех этих свойств делает Чжулонг исключительным, — пишут исследователи, — указывая на быстрое формирование и морфологическую эволюцию массивных галактик в ранней Вселенной».
Статья команды была отправлена в журнал Astronomy & Astrophysicals и доступна на arXiv.
