В ранней Вселенной обнаружена «удивительно большая» дисковая галактика
Это улучшенное изображение RGB шириной 25 угловых секунд демонстрирует галактику «Большое колесо» с красным смещением 3,25, космический гигант, свет которого путешествовал более 12 миллиардов лет, чтобы достичь нас. В разительном контрасте яркая голубая галактика в правом верхнем углу является близким объектом (z≈0,1), всего в 1,5 миллиардах световых лет от нас, что делает Большое колесо примерно в 50 раз дальше. Хотя оба кажутся похожими по угловому размеру на небе, огромное расстояние до Большого колеса показывает его поистине колоссальный физический масштаб, подчеркивая замечательный рост галактик в ранней Вселенной. Автор: James Webb Space Telescope (JWST)
Международная группа ученых обнаружила в раннем космосе гигантскую спиральную дисковую галактику, которая в три раза больше подобных галактик той же эпохи.
Галактические диски — это плоские вращающиеся структуры, заполненные звездами, газом и пылью, которые вращаются вокруг центрального ядра. Солнечная система вращается внутри диска Млечного Пути.
Технологический университет Суинберна — единственное австралийское научно-исследовательское учреждение, стоящее за этим глобальным исследованием, опубликованным в журнале Nature Astronomy, нового космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) и других наблюдений с помощью телескопов.
Гала́ктика (др.-греч. γᾰλαξίας «Млечный Путь» от др.-греч. γάλα, γάλακτος «молоко») — гравитационно связанная система из звёзд, звёздных скоплений, межзвёздного газа и пыли, тёмной материи, планет. Все объекты в составе галактики участвуют в движении относительно общего центра масс. Википедия
«Когда и как формируются галактические диски, было выдающейся загадкой», — говорит он. «Увидев огромную, хорошо упорядоченную дисковую галактику, когда Вселенной было всего 2,4 миллиарда лет, мы вынуждены переосмыслить, насколько быстро и эффективно природа может строить космические структуры».
«Эта галактика не только бросает вызов нашим существующим моделям раннего формирования, но и намекает на то, что плотные, богатые газом среды могут быть колыбелью самых ранних гигантов Вселенной».
Эти наблюдения были направлены на определенную область неба, в которой находится яркий квазар с красным смещением z=3,25. Галактика видна такой, какой она была 11 миллиардов лет назад, или через 2 миллиарда лет после Большого взрыва.
Используя новые данные JWST, полученные с двух бортовых приборов, NIRCam и NIRSpec, доктор Нанаяккара и его команда идентифицировали галактики внутри этой сверхплотной структуры и проанализировали их красные смещения, морфологию и кинематику, которые необходимы для идентификации галактических дисков.
Составные изображения галактики Большое Колесо в ложных цветах на z = 3,245. Автор: Nature Astronomy (2025). DOI: 10.1038/s41550-025-02500-2
Большое колесо (англ. Big Wheel), настоящее имя Джексон Вил (англ. Jackson Weele) — вымышленный суперзлодей, появляющийся в американских комиксах, издаваемых Marvel Comics. Наиболее известен как противник супергероя Человека-паука. Википедия
Дальнейший кинематический анализ, основанный на данных NIRSpec, подтвердил, что галактика содержит диск, вращающийся со скоростью около 300 км/с. Он больше, чем любые другие кинематически подтвержденные диски, найденные в аналогичные ранние эпохи, и все же сопоставим с размером самых массивных современных дисков.
Доктор Нанаяккара говорит, что диск существует в чрезвычайно плотной среде, намекая на то, что такая среда может иметь благоприятные физические условия для раннего формирования диска.
«Учитывая отсутствие сопоставимых с Большим Колесом галактик в современных космологических симуляциях, эти благоприятные физические условия, вероятно, еще не полностью отражены в современных моделях формирования галактик. В частности, известно, что в средах такого рода часто происходят столкновения галактик, слияния и потоки газа.
«Следовательно, для того, чтобы диск сформировался рано и быстро рос, слияния галактик в этой среде должны были быть неразрушающими и ориентированными в определенных направлениях. С другой стороны, притоки газа должны были нести угловой момент, который в значительной степени вращался вместе с галактическим диском».
Предыдущие исследования показали, что квазар встроен в крупномасштабную структуру, называемую скоплением протогалактик, которое имеет высокую концентрацию галактик, газа и черных дыр, что указывает на исключительно плотную среду.
По словам доктора Нанаяккары, это исследование открывает путь к изучению этой сверхплотной среды, которая остается относительно малоизученной территорией.
«Благодаря более целенаправленным наблюдениям мы могли бы создать статистическую выборку гигантских дисков в ранней Вселенной и открыть новое окно в изучение ранних фаз формирования галактик».
Больше информации: Weichen Wang et al, A giant disk galaxy two billion years after the Big Bang, Nature Astronomy (2025). DOI: 10.1038/s41550-025-02500-2
Источник: Swinburne University of Technology
0 комментариев