Невращающаяся галактика в ранней Вселенной стала неожиданностью для астрономов

Астрономы, используя космический телескоп «Джеймс Уэбб», сделали удивительное открытие относительно галактики, которая существует очень-очень давно и находится очень-очень далеко: она не вращается.

Об этом сообщают в Калифорнийском университете в Дэвисе (UCDavis), передают OstanniPodii.com.

Такое наблюдается только у самых массивных, зрелых галактик, которые находятся ближе к нам в пространстве и времени, отметил Бен Форрест, научный сотрудник кафедры физики и астрономии UCDavis и первый автор статьи, опубликованной 4 мая в журнале Nature Astronomy.

«Эта одна (галактика), в частности, не демонстрировала никаких признаков вращения, что было неожиданным и очень интересным», — сказал Форрест.

Согласно современным теориям, когда образовались первые галактики, угловой момент от притока газа и влияние гравитации заставили их вращаться.

На протяжении многих миллиардов лет некоторые галактики, особенно те, что находятся в галактических скоплениях, сливаются друг с другом много раз, и их объединенные вращения складываются или частично компенсируют друг друга. Вот почему некоторые галактики, находящиеся ближе всего к Земле (а значит, также относительно молодые), могут демонстрировать незначительное общее вращение, но много случайных движений звезд в их составе.

Этот процесс должен был длиться чрезвычайно долго, поэтому удивительно, что галактика XMM-VID1-2075 достигла такого состояния, когда возраст Вселенной составлял менее 2 миллиардов лет.

Форрест и его коллеги из проекта MAGAZ3NE (Массивные древние галактики с z>3 в ближнем инфракрасном диапазоне) ранее наблюдали эту галактику с помощью обсерватории В.М.Кека на Гавайях.

«Предыдущие наблюдения MAGAZ3NE подтвердили, что это была одна из самых массивных галактик в ранней Вселенной, которая уже имела в несколько раз больше звезд, чем наш Млечный Путь, а также подтвердили, что она уже не образовывала новых звезд, что делало ее привлекательной целью для дальнейших наблюдений», — сказал Форрест.

Расширяя границы

Команда использовала космический телескоп Джеймса Уэбба для более детального исследования XMM-VID1-2075 и двух других галактик подобного возраста. Им удалось измерить относительное движение вещества внутри них.

«Подобные работы часто проводились с ближайшими галактиками, поскольку они находятся ближе и являются более крупными, поэтому такие исследования можно проводить с Земли, но это очень сложно сделать с галактиками с большим красным смещением, поскольку они кажутся гораздо меньше на небе», — сказал Форрест. «(Космический телескоп Джеймса Уэбба) действительно расширяет границы для такого рода исследований».

Из трех галактик, которые они исследовали, одна явно вращается, одна является «несколько хаотичной», а одна не вращается, но имеет много случайных движений, сказал Форрест. «Это соответствует некоторым самым массивным галактикам в локальной Вселенной, но было несколько неожиданно обнаружить это на столь раннем этапе».

Как эта галактика стала «медленным вращателем» менее чем за 2 миллиарда лет? Одной из возможных версий является то, что это произошло не в результате многочисленных слияний, а вследствие одного столкновения двух галактик, вращавшихся практически в противоположных направлениях. Эту гипотезу подтверждают наблюдения исследовательской группы.

«В случае с этой конкретной галактикой мы видим значительный избыток света сбоку. Это указывает на наличие какого-то другого объекта, вторгшегося в систему, взаимодействующего с ней и, возможно, изменяющего ее динамику», — сказал Форрест.

Астрономы продолжают искать другие подобные объекты в ранней Вселенной. Сравнивая свои наблюдения с симуляциями, они могут проверять теории о формировании галактик.

«Есть некоторые симуляции, которые предполагают, что на очень ранних этапах существования Вселенной будет очень небольшое количество таких невращающихся галактик, но ожидается, что они будут довольно редкими. Таким образом, это один из способов, с помощью которого мы можем проверить эти модели и действительно выяснить, насколько они распространены, а это, в свою очередь, может дать нам информацию о том, верны ли наши теории относительно этой эволюции», — сказал Форрест.

Соавторами статьи также являются ученые из других университетов и обсерваторий в США, Канаде и Германии.

• телескоп Уэбба
• Галактики