Телескоп Webb раскрыл тайну формирования дисковых галактик

Современные дисковые галактики, включая наш Млечный Путь, обычно состоят из двух компонентов: толстого внешнего диска, заполненного звёздами, и вложенного тонкого диска. Астрономы предложили три основные теории, объясняющие механизмы формирования этой двойной структуры. Благодаря данным космического телескопа James Webb учёные приблизились к пониманию этого процесса.

Международная команда астрономов под руководством Такафуми Цукуи из Австралийского национального университета проанализировала архивные данные телескопа Webb, изучив более 100 дисковых галактик, видимых с ребра, в разные периоды времени — вплоть до 11 миллиардов лет назад. Результаты исследования, опубликованные в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, подтверждают одну из трёх гипотез: сначала формируется толстый звёздный диск, а затем — тонкий.

«Это уникальное измерение толщины дисков в ранней Вселенной стало возможным только благодаря телескопу Webb», — отметил Такафуми Цукуи.

Учёные обнаружили, что время перехода от одного диска к двум зависит от массы галактики. Массивные галактики сформировали тонкие диски около 8 миллиардов лет назад, тогда как у менее массивных этот процесс занял больше времени — их тонкие диски появились примерно 4 миллиарда лет назад.

Турбулентное прошлое галактик

Анализ данных показал, что формирование дисков соответствует сценарию «турбулентного газового диска». В ранней Вселенной турбулентный газовый диск провоцировал интенсивное звёздообразование, создавая толстый звёздный диск. По мере стабилизации газа формировался более тонкий диск.

«Было неожиданно обнаружить тонкие звёздные диски, уже существовавшие 8 миллиардов лет назад», — поделилась впечатлениями соавтор исследования Эмили Висниоски.

Связь с Млечным Путём

Исследователи отмечают, что период перехода от толстого диска к двойной структуре примерно совпадает с формированием тонкого диска нашей галактики. Телескоп Webb теперь позволяет изучать галактики, похожие на ранний Млечный Путь, что поможет лучше понять его историю.

В будущем команда планирует расширить исследование, включив дополнительные данные о движении, возрасте и металличности звёзд, чтобы получить более полную картину формирования галактических дисков.

Подробнее: Takafumi Tsukui et al, The emergence of galactic thin and thick discs across cosmic history, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2025). DOI: 10.1093/mnras/staf604

Источник: Space Telescope Science Institute