Огромная древняя галактика – это не то, что сначала подумали астрономы

Ранняя Вселенная была диким временем. В первые 2 миллиарда лет после Большого взрыва, произошедшего 13,8 миллиарда лет назад, происходило активное звездообразование, галактики вспыхивали, оживали во тьме, сталкивались и росли.

Интерпретация света, который прошел так далеко пространство и время могут быть трудными, и мы не всегда понимаем это правильно. Фактически, самый мощный действующий космический телескоп только что выявил, возможно, захватывающий случай ошибочной идентификации.

Обнаруженный в 2013 году как источник безудержного звездообразования всего через 880 миллионов лет после Большого взрыва, «галактика» под названием HFLS3 вообще не является галактикой. Согласно анализу данных космического телескопа Джеймса Уэбба, HFLS3 на самом деле представляет собой шесть галактик, претерпевших эпическое гигантское столкновение на заре времен.

Исследование под руководством астрофизика Гарет Джонс из Оксфордского университета был принят к публикации в журнале Астрономия и астрофизика и доступен на сервере препринтов arXiv.

HFLS3 поразил ученых, когда они обнаружили его в данных космический телескоп «Гершель». Вот оно, находившееся в самом начале Вселенной в Эпоху Реионизации, выкачивающее звезды с поразительной скоростью — около 3000 солнечных масс в год. Для сравнения, Млечный Путь производит около 8 звезд солнечной массы в год, хотя считалось, что эти два объекта имеют примерно одинаковую массу.

Это было сложно объяснить, потому что галактики не были Предполагалось, что он способен вырасти до таких размеров на столь раннем этапе существования Вселенной или иметь такую ​​высокую скорость звездообразования.

Но наблюдения Гершеля и последующие наблюдения Хаббла показали, что происходит нечто большее, с намеками на то, что внутри этого далекого свечения, возможно, было более одной галактики.

JWST, оптимизированный для изучения самых глубоких уголков пространства-времени с самым высоким разрешением, позволил астрономам более детально рассмотреть HFLS3. чем мы могли получить ранее.

В сентябре 2022 года прибор NIRSpec ближнего инфракрасного диапазона JWST провел наблюдения за образцом неба, на котором можно найти HFLS3, и Джонс и его команда набросились на эти данные с помощью смак. И когда они обработали данные и выяснили, как свет искажался при путешествии по Вселенной, они поняли, что внутри есть признаки шести различных галактик.

Они обнаружили, что в объеме космоса диаметром всего 36 000 световых лет HFLS3 состоит из трех пары маленьких галактик слились в танце, приближая их к неизбежному столкновению. Это столкновение могло произойти в течение миллиарда лет после наблюдения; это довольно короткий промежуток времени для чего-то столь эпического, как галактическое столкновение.

Они настолько близки друг к другу, что их гравитационные взаимодействия взбалтывают их звездообразующий материал, заставляя его воспламеняться звездой. образования, что также объясняет чрезвычайно высокую скорость рождения новых звезд. И это открытие дает захватывающую картину того, как галактики взаимодействовали и росли в период, известный как Космический рассвет.

Оно, по словам исследователей, требует дальнейшего и более тщательного изучения как этого, так и других источников.

«В совокупности наши результаты требуют радикальной переосмысления поля HFLS3», — пишут они в своей статье.

«HFLS3, скорее всего, не является экстремальным звездообразованием, а вместо этого представляет собой один из самых плотных групп взаимодействующих звездообразующих галактик в течение первого миллиарда лет существования Вселенной. Недавние и продолжающиеся наблюдения с высоким разрешением… помогут лучше охарактеризовать это уникальное поле».

Результаты исследования приняты в Астрономия и астрофизика и доступен на arXiv.