11.6K
Используя массив радиотелескопов ALMA, астрономы обнаружили крайне далекую и молодую галактику, которая неожиданно выглядит очень похожей на наш Млечный Путь. Свет от нее шел к нам более 12 миллиардов лет, и мы видим ее такой, какой она была, когда после Большого Взрыва прошло всего 1,4 миллиарда лет. Галактика оказалась неожиданно упорядоченной – это противоречит устоявшемуся мнению, что в ранней Вселенной все галактики были турбулентными и неустойчивыми. Нежданное открытие требует пересмотра текущих представлений о формировании галактик и позволяет по-новому взглянуть на прошлое Вселенной. Об удивительно находке сообщается в журнале Nature.
«Это настоящий прорыв в наших взглядах на образование галактик. Полученные результаты показывают, что структуры, подобные тем, которые мы наблюдаем в близлежащих спиральных галактиках и в нашем Млечном Пути уже существовали 12 миллиардов лет назад», – рассказывает Франческа Риццо, ведущий автор исследования из Института астрофизики им. Макса Планка (Германия).
В ранней Вселенной молодые галактики еще только формировались. Поэтому считается, что они должны иметь хаотическое строение, лишенное отчетливых структурных особенностей, типичных для более зрелых галактик.
И, хотя у изучавшейся астрономами галактики SPT0418-47, по-видимому, нет спиральных рукавов, она обладает по крайней мере двумя свойствами, типичными для Млечного Пути: вращающимся диском и балджем, большим облаком звезд, плотно окружающем со всех сторон галактический центр. Впервые балдж наблюдается у галактики на столь раннем этапе истории Вселенной. Это и делает SPT0418-47 самым дальним двойником Млечного Пути.
«Для нас стало большой неожиданностью, что эта галактика так похожа на те, которые окружают нас сегодня – это идет вразрез со всеми нашими представлениями, основанными на моделях и более ранних, хотя и менее детальных наблюдениях», – доавил Филиппо Фратернали, соавтор исследования из Каптейновского Астрономического института при Гронингенском университете (Нидерланды).
Изучение удаленных галактик, таких, как SPT0418-47, имеет огромное значение для нашего понимания процессов формирования и развития галактик. SPT0418-47 находится очень далеко и, исследуя ее, мы заглядываем в эпоху, когда новорожденные галактики еще только начинали свою эволюцию.
На таких огромных расстояниях детальные наблюдения галактик даже с самыми мощными телескопами почти невозможны, так как они слишком слабые и имеют малые угловые размеры. Но в данном случае астрономы преодолели эту трудность, воспользовавшись одной из близких к нам галактик как сильным увеличительным стеклом. Этот эффект, известный как гравитационное линзирование, позволил ALMA заглянуть в далекое прошлое и увидеть его в беспрецедентных подробностях.
Благодаря почти точному расположению линзирующей и далекой галактик на одном луче зрения, линзируемая SPT0418-47 выглядит почти идеальным световым кольцом вокруг близкой к нам галактики-линзы. Из полученных на ALMA данных, применив моделирование, исследователи восстановили истинную форму SPT0418-47 и измерили параметры движения газа в ней.
«Когда я в первый раз увидела восстановленное изображение SPT0418-47, я не могла поверить своим глазам: передо мной открылась настоящая сокровищница. Несмотря на высокий темп звездообразования и связанные с этим высокоэнергетические процессы, галактический диск оказался самым упорядоченным из всех, когда-либо наблюдавшихся в ранней Вселенной. Это неожиданный результат, имеющий большое значение для понимания эволюции галактик», – заключила Симона Вегетти, соавтор исследования из Института астрофизики им. Макса Планка.
Астрономы, однако, отмечают, что хотя SPT0418-47 имеет диск и другие черты сходства со спиральными галактиками, скорее всего в процессе развития она стала совсем непохожей на Млечный Путь и присоединилась к классу эллиптических.
Неожиданное открытие свидетельствует о том, что ранняя Вселенная, возможно, не столь хаотична, как считалось. Возникает много вопросов по поводу того, как через такое непродолжительное время после Большого Взрыва смогла сформироваться настолько упорядоченная галактика и будущие исследования должны привести нас к ответам на них.