Необертова галактика у ранньому Всесвіті стала несподіванкою для астрономів

Астрономи, використовуючи космічний телескоп «Джеймс Вебб», зробили дивовижне відкриття щодо галактики, яка існує дуже-дуже давно дуже-дуже далеко: вона не обертається.

Про це повідомляють в Каліфорнійському університеті в Девісі (UCDavis), передають OstanniPodii.com.

Таке спостерігається лише у наймасивніших, зрілих галактиках, які знаходяться ближче до нас у просторі та часі, зазначив Бен Форрест, науковий співробітник кафедри фізики та астрономії UCDavis і перший автор статті, опублікованої 4 травня в журналі Nature Astronomy.

«Ця одна (галактика), зокрема, не демонструвала жодних ознак обертання, що було несподіваним і дуже цікавим», — сказав Форрест.

Згідно із сучасними теоріями, коли утворилися перші галактики, кутовий момент від припливу газу та вплив гравітації змусили їх обертатися.

Протягом багатьох мільярдів років деякі галактики, особливо ті, що знаходяться в галактичних скупченнях, зливалися одна з одною багато разів, і їхні об’єднані обертання додавалися або частково компенсували одне одного. Ось чому деякі галактики, що знаходяться найближче до Землі (а отже, також відносно молоді), можуть демонструвати незначне загальне обертання, але багато випадкових рухів зірок у їхньому складі.

Цей процес мав би тривати надзвичайно довго, тому дивно, що галактика XMM-VID1-2075 досягла такого стану, коли вік Всесвіту становив менш як 2 мільярди років.

Форрест та його колеги з проєкту MAGAZ3NE (Масивні стародавні галактики із z>3 в ближньому інфрачервоному діапазоні) раніше спостерігали цю галактику за допомогою обсерваторії В.М.Кека на Гаваях.

«Попередні спостереження MAGAZ3NE підтвердили, що це була одна з наймасивніших галактик у ранньому Всесвіті, яка вже мала у кілька разів більше зірок, ніж наш Чумацький Шлях, а також підтвердили, що вона вже не утворювала нових зірок, що робило її привабливою ціллю для подальших спостережень», — сказав Форрест.

Розширюючи межі

Команда використовувала космічний телескоп Джеймса Вебба для детальнішого дослідження XMM-VID1-2075 та двох інших галактик подібного віку. Їм вдалося виміряти відносний рух речовини всередині них.

«Такого роду роботи часто проводилися з найближчими галактиками, оскільки вони знаходяться ближче та є більшими, тож такі дослідження можна проводити із Землі, але це дуже складно зробити з галактиками з великим червоним зсувом, оскільки вони здаються набагато меншими на небі», — сказав Форрест. «(Космічний телескоп Джеймса Вебба) справді розширює межі для такого роду досліджень».

З трьох галактик, які вони досліджували, одна явно обертається, одна є «дещо хаотичною», а одна не обертається, але має багато випадкових рухів, сказав Форрест. «Це відповідає деяким наймасивнішим галактикам у локальному Всесвіті, але було дещо несподівано виявити це на такому ранньому етапі».

Як ця галактика стала «повільним обертальником» менш ніж за 2 мільярди років? Однією з можливих версій є те, що це сталося не в результаті численних злиттів, а внаслідок одного зіткнення двох галактик, що оберталися практично в протилежних напрямках. Цю гіпотезу підтверджують спостереження дослідницької групи.

«У випадку з цією конкретною галактикою ми бачимо значний надлишок світла збоку. Це вказує на наявність якогось іншого об’єкта, що вторгся в систему, взаємодіє з нею і, можливо, змінює її динаміку», — сказав Форрест.

Астрономи продовжують шукати інші подібні об’єкти в ранньому Всесвіті. Порівнюючи свої спостереження із симуляціями, вони можуть перевіряти теорії про утворення галактик.

«Є деякі симуляції, які передбачають, що на дуже ранніх етапах існування Всесвіту буде дуже невелика кількість таких не обертових галактик, але очікується, що вони будуть досить рідкісними. Отже, це один зі способів, за допомогою якого ми можемо перевірити ці моделювання та дійсно з’ясувати, наскільки вони поширені, а це, своєю чергою може надати нам інформацію про те, чи правильні наші теорії щодо цієї еволюції», — сказав Форрест.

Співавторами статті також є науковці з інших університетів та обсерваторій в США, Канаді та Німеччині.

• телескоп Вебба
• Галактики