Анализируя данные, полученные с помощью Атакамской большой миллиметровой/субмиллиметровой матрицы (ALMA), исследователи обнаружили спиральную галактику, которая образовалась всего через 1,4 миллиарда лет после Большого взрыва. Это самая древняя галактика подобного рода из всех, что наблюдали ученые. Открытие галактики со спиральной структурой на такой ранней стадии помогает приблизиться к ответам на ключевые вопросы, как и когда образовались спиральные галактики, сообщает пресс-служба миссии ALMA. Результаты исследования появились в журнале Science.
Спиральные галактики – фундаментальные объекты во Вселенной, на их долю приходится до 70% от общего числа галактик. Галактика Млечный Путь, в которой мы живем, – тоже спиральная. Однако другие исследования показывают, что раньше – в первые миллиарды лет жизни Вселенной – их было меньше. Когда именно образовались первые спиральные галактики – точно неизвестно.
Исследователи из Национального института естественных наук и Национальной астрономической обсерватории Японии, заметили галактику BRI 1335-0417 в Научном архиве ALMA. Галактика существовала 12,4 миллиарда лет назад и содержала большое количество пыли, которая закрывала свет звезд. Это затрудняет детальное изучение этой галактики в видимом свете. С другой стороны, ALMA может обнаруживать радиоизлучение ионов углерода в галактике, что позволяет ученым исследовать то, что происходит в галактике.
Астрономы обнаружили спиральную структуру, простирающуюся на 15 000 световых лет от центра галактики. Это одна треть размера Галактики Млечный Путь. Предполагаемая общая масса звезд и межзвездного вещества в BRI 1335-0417 примерно равна массе Млечного Пути.
«Поскольку BRI 1335-0417 - очень далекий объект, мы не сможем увидеть истинный край галактики в этом наблюдении, – комментирует Такафуми Цукуи, ведущий автор работы. – Для галактики, существовавшей в ранней Вселенной, BRI 1335-0417 была гигантом».
Тогда возникает вопрос: как эта отчетливая спиральная структура образовалась всего за 1,4 миллиарда лет после Большого взрыва? Исследователи рассмотрели несколько возможных причин и предположили, что это могло быть связано с взаимодействием с небольшой галактикой. BRI 1335-0417 активно формирует звезды, и исследователи обнаружили, что газ во внешней части галактики гравитационно нестабилен, что способствует звездообразованию. Такая ситуация может возникнуть, когда извне поступает большое количество газа, возможно, из-за столкновений с меньшими галактиками.
Судьба BRI 1335-0417 пока неизвестна. Галактики, содержащие большое количество пыли и активно производящие звезды в древней Вселенной, считаются предками гигантских эллиптических галактик в нынешней Вселенной. В этом случае BRI 1335-0417 меняет свою форму с дисковой галактики на эллиптическую в будущем. Или, вопреки общепринятому мнению, галактика может долгое время оставаться спиральной галактикой. BRI 1335-0417 будет играть важную роль в изучении эволюции формы галактик на протяжении долгой истории Вселенной.
[Фото: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), T. TSUKUI & S. IGUCHI]
