Астрономи виявили у ранньому Всесвіті галактику, яка почала своє зростання зі щільного ядра з активним зореутворенням, що пізніше поширилось на її околиці. Такий ріст «навиворіт» типовий для сучасних галактик, однак JADES-GS+53.18343-27.79097 існувала всього через 700 мільйонів років після Великого вибуху. Вона стала першою галактикою з раннього Всесвіту, у якої вдалося побачити активне зореутворення і в ядрі, і в диску. Дослідження прийняте до публікації у Nature Astronomy, а його препринт доступний на аrXiv.
Зображення відкритої галактики, отримане «Джеймсом Веббом». William M. Baker et al. / arXiv, 2023
Як ростуть галактики?
Утворення галактик, різномаїття їхніх форм та еволюційних шляхів зумовлює велика кількість процесів: від активності зір та чорних дір до взаємодії з навколишнім середовищем. Спостереження за сучасними галактиками свідчать, що газ, який потрібен для формування світил, спершу утворює щільне ядро, з якого галактика продовжує своє зростання, формуючи диск та околиці — наприклад, спіральні рукави, як у Чумацького Шляху.
Однак, про те, як росли галактики у більш ранні космічні епохи, відомо небагато. Зокрема вважається, що вони могли формуватися не «навиворіт», тобто зсередини назовні, а навпаки, ззовні всередину у злиттях протогалактик — щільних газових утворень, в яких запустилися процеси формування зір.
Але телескопу «Джеймс Вебб» вдалося знайти свідчення тому, що і ранні галактики утворювалися подібно сучасним. У рамках його спостережувальної програми JADES астрономи виявили галактику, яка вже через 700 мільйонів років після Великого вибуху мала розвинене ядро та диск, де триває активне зореутворення. JADES-GS+53.18343-27.79097 є першою відомою галактикою, в якій можна розрізнити систему ядро-диск.
Що знайшов телескоп у JADES-GS+53.18343-27.79097?
Виявилося, що зореутворення JADES-GS+53.18343-27.79097 зосереджене у трьох основних її компонентах: компактному ядрі з напівсвітовим радіусом у 144 парсеки, диску радіусом у 468 парсеків, а також невеликої області зореутворення у локальному скупченні газу.
Загальну зоряну масу JADES-GS+53.18343-27.79097 астрономи оцінили у понад сотню мільйонів мас Сонця. За словами науковців, попри те, що галактика невелика, зоряна маса її ядра порівняна з масами ядер сучасних галактик. Оскільки зореутворення у JADES-GS+53.18343-27.79097 триває, вчені вважають, що галактика продовжуватиме зростати ще принаймні три мільярди років.
Раніше ми розповідали, як у ранньому Всесвіті «Джеймс Вебб» виявив галактики з повторюваними спалахами зореутворення, випромінювання яких сприяло іонізації водню, необхідного для росту нових зір і галактик.