В ранней Вселенной обнаружена галактика без признаков вращения
Астрономы, работающие с телескопом «Джеймс Уэбб» (JWST) сделали удивительное открытие о галактике, существовавшей очень давно и далеко от нас: она не вращается.
О космической аномалии они рассказали на страницах Nature Astronomy.
«Подобное мы привыкли видеть лишь у самых массивных, зрелых галактик, которые находятся ближе к нам и во времени, и в пространстве. Конкретно у этой галактики мы не обнаружили никаких признаков вращения — это было неожиданно и крайне интересно», — признается астрофизик Бен Форрест из Калифорнийского университета в Дэвисе, первый автор статьи.
По современным теориям, когда первые галактики только начинали формироваться, момент импульса от притекающего газа и влияние гравитации запускали их вращение. За многие миллиарды лет некоторые галактики, особенно те, что входят в скопления, неоднократно сливались друг с другом; их вращения либо складывались, либо частично гасили друг друга. Именно поэтому у некоторых ближайших к нам (а значит, и относительно «молодых») галактик может наблюдаться слабое общее вращение, но при этом сильное хаотичное движение звезд внутри них.
Такой процесс занимает колоссальное время, поэтому то, что галактика XMM-VID1-2075 достигла подобного состояния, когда Вселенной было меньше 2 миллиардов лет, — большая неожиданность.
Форрест и его коллеги по обзору MAGAZ3NE (Massive Ancient Galaxies at z>3 NEar-Infrared — массивные древние галактики на смещении больше 3 в ближнем ИК-диапазоне) наблюдали эту галактику с помощью обсерватории им. Кека на Гавайях.
«Предыдущие наблюдения в рамках MAGAZ3NE подтвердили, что это одна из самых массивных галактик в ранней Вселенной — она содержит в несколько раз больше звезд, чем наш Млечный Путь. Также было подтверждено, что она больше не формирует новые звезды, что делало ее особенно привлекательной целью для повторных наблюдений», — объясняет Форрест.
С помощью JWST измерили относительное движение вещества внутри XMM-VID1-2075 и двух других галактик сходного возраста.
«Такую работу в основном проделывают с близлежащими галактиками: они находятся рядом, они крупнее, и подобные исследования можно проводить с земли. Но с галактиками с большим красным смещением это очень трудно — на небе они выглядят гораздо мельче. [JWST] действительно раздвигает границы возможного», — подчеркивает астрофизик.
По его словам, из трех изученных галактик одна явно вращается, одна «ведет себя сумбурно», а у одной вращения нет, зато много хаотичного движения.
«Это соответствует тому, что мы видим у некоторых самых массивных галактик в местной Вселенной, но застать такое на столь ранних этапах было немного удивительно», — замечает исследователь.
Когда же она успела так замедлиться? Одна из версий: это не результат множественных слияний, а единичное столкновение двух галактик, которые вращались в почти противоположных направлениях. Наблюдения эту гипотезу подтверждают.
«У этой галактики мы видим яркое пятно на краю. Это указывает на то, что в нее врезался другой объект — он взаимодействует с системой и, скорее всего, меняет ее динамику», — говорит Форрест.
Астрономы продолжают поиск других похожих объектов в ранней Вселенной. Сравнивая свои наблюдения с компьютерными симуляциями, они могут проверять теории о формировании галактик.
«Некоторые симуляции предсказывают, что в ранней Вселенной должно быть очень мало таких невращающихся галактик — по расчетам, это довольно редкое явление. И вот это открытие как раз и позволяет нам проверить эти модели и понять, насколько они на самом деле распространены. А это, в свою очередь, подскажет нам, верны ли наши теории об эволюции галактик», — заключил Форрест.