Наблюдения за первыми галактиками во Вселенной показали их удивительно стройную структуру

Международная команда астрономов с помощью массива ALMA в Чили смогла заглянуть в раннюю Вселенную и обнаружить закрученный газ в некоторых галактиках, появившихся менее чем через миллиард лет после Большого взрыва. Это первый случай обнаружения движения в галактиках в такой ранней фазе истории космоса. Результаты исследования представлены в журнале Nature.

Свету от отдаленных объектов требуется время на достижение Земли, поэтому наблюдения объектов в миллиардах световых лет от нас позволяют ученым оглянуться назад и непосредственно наблюдать за образованием ранних галактик. Однако в то время Вселенная была заполнена темной «дымкой» нейтрального газообразного водорода, из-за чего трудно рассмотреть образование самых первых галактик с помощью оптических телескопов.

Чтобы открыть новое окно к далеким рубежам и впервые идентифицировать звездообразующие галактики на очень ранней стадии космической истории, доктор Ренске Смит из Института космологии им. Кавли в Кембриджском университете (Великобритания) и ее команда прибегла к помощи радиотелескопов ALMA, которые могут смотреть сквозь «пелену» Вселенной.

Смит и ее коллеги провели наблюдения двух новорожденных галактик, существовавших всего через 800 миллионов лет после Большого взрыва. Анализируя спектральную подпись дальнего инфракрасного света, они установили расстояние до них и впервые увидели внутреннее движение газа, которое стимулировало их рост.

Несмотря на относительно небольшие размеры (примерно в пять раз меньше Млечного Пути), первые галактики формировали звезды с большей скоростью, чем другие молодые галактики, но исследователи были удивлены, обнаружив, что они не были столь хаотичными, как ожидалось. Газ в них крутился водоворотом подобно нашей Галактике и прочим, более зрелым и современным звездным домам.

«В ранней Вселенной гравитация заставляла газ быстро стекаться в галактики, искажая их и формируя множество новых звезд. Взрывы сверхновых также делали газ турбулентным. Мы ожидали, что молодые галактики будут динамически «грязными» из-за хаоса, вызванного взрывающимися молодыми звездами, но эти мини-галактики демонстрируют способность сохранять порядок и хорошо регулироваться», – сообщила Ренске Смит.

Данные проекта по малым галактикам прокладывают путь для более крупных исследований ранних галактик, существовавших в течение первых миллиардов лет после зарождения Вселенной.