Астрономи спостерігають "космічне вогняне кільце", 11 мільярдів років тому

Астрономи отримали зображення надрідкісного типу галактики, описуваного як "космічне вогняне кільце", яка існувала 11 мільярдів років тому.

Про це розповідають в ASTRO 3-D.

Галактика, з масою, приблизно як у нашого Чумацького Шляху, має круглу форму з отвором посередині, швидше схожа на титанічний пончик. Її відкриття, оголошене в журналі Nature Astronomy, покликане похитнути теорії про найраніше формування галактичних структур та про те, як вони розвиваються.

"Це дуже цікавий об'єкт, який ми ніколи не бачили", - зазначив провідний дослідник, д-р Тіантіан Юань з ASTRO 3D. "Це виглядає дивно і знайомо одночасно".

Галактика під назвою R5519 знаходиться в 11 мільярдах світлових років від Сонячної системи. Отвір в її центрі по-справжньому масивний, діаметром у два мільярди разів більший, ніж відстань між Землею та Сонцем. Інакше кажучи, він у три мільйони разів більший за діаметр надмасивної чорної діри в галактиці Мессьє 87, яка в 2019 році стала першою чорною дірою, яку було безпосередньо зображено.

"Це робить швидкість зірок у 50 разів більшою, ніж в Чумацькому Шляху", - відмітив доктор Юань, науковий співробітник ASTRO 3D, співробітник Центру астрофізики та суперобчислень Технологічного університету Свінберна, штат Вікторія. "Більшість тієї активності відбувається на її кільці - тож насправді це вогняне кільце".

Працюючи з колегами з Австралії, США, Канади, Бельгії та Данії, для виявлення незвичної структури д-р Юань використовував спектроскопічні дані, зібрані Обсерваторією Кека на Гаваях, та зображення, записані космічним телескопом Хаббла.

[ Складене зображення кільцевої галактики R5519, зібране з одноколірних зображень, зроблених космічним телескопом Хаббл. © Tiantian Yuan/Hubble Space Telescope ]

Докази свідчать про те, що вона відноситься до типу, відомого як "колізійна кільцева галактика", що робить її першою з таких галактик, коли-небудь розташованих в ранньому Всесвіті.

Існує два види кільцевих галактик. Більш поширений тип утворюється через внутрішні процеси. Колізійні - як випливає з назви - утворюються в результаті величезних і жорстоких зустрічей з іншими галактиками.

У близько розташованому «локальному» Всесвіті вони в 1000 разів рідкісніші, ніж галактики внутрішньо створеного типу. Зображення набагато віддаленої R5519 походять від приблизно 10,8 мільярдів років тому, лише через три мільярди років після Великого Вибуху. Вони вказують на те, що колізійні кільцеві галактики завжди були вкрай рідкісними.

Співавтор ASTRO 3-D, доктор Ахмед Елагалі, який працює в Міжнародному центрі досліджень радіоастрономії в Західній Австралії, сказав, що вивчення R5519 допоможе визначити, коли почали розвиватися спіральні галактики.

"Крім того, обмеження кількісної щільності кільцевих галактик крізь космічний час також може бути використано для встановлення обмежень на складання та еволюцію локальних галактичних груп", - додав він.

Інший співавтор, професор Кеннет Фріман з Австралійського національного університету, сказав, що відкриття матиме наслідки для розуміння того, як утворюються галактики, подібні Чумацькому Шляху.

"Колізійне утворення кільцевих галактик потребує наявності тонкого диску у галактиці-"жертві" до того, як відбудеться зіткнення", - пояснив він.

"Тонкий диск є визначальним компонентом спіральних галактик: перед тим, як бути зібраним, галактики перебували у безладному стані, ще не впізнаванні як спіральні галактики".

"У випадку з цією кільцевою галактикою, ми озираємося до раннього Всесвіту на 11 мільярдів років, до того часу, коли тонкі диски тільки збиралися. Для порівняння, тонкий диск нашого Чумацького Шляху почав збиратися лише дев'ять мільярдів років тому. Це відкриття є свідченням того, що збірка диска в спіральних галактиках відбувалася протягом більш тривалого періоду, ніж вважалося раніше".

Доктори Юань та Елагалі, а також професор Фріман працювали з колегами з Університету Нового Південного Уельсу, Університету Маккварі та Університету Квінсленда, всі в Австралії, разом з іншими з Центру космічного апарату DAWN у Данії, Техаського університеті A&M в США, Йоркського університету в Канаді та Гентського університету у Бельгії.

Читайте ще цікаві факти про космос.