Астрономы с помощью радиотелескопа ALMA обнаружили чрезвычайно далекую и, следовательно, очень молодую галактику, напоминающую Млечный Путь. Галактика находится так далеко, что испускаемый ею свет идет до нас более 12 миллиардов лет.
Это означает, что мы видим ее такой, какой она была, когда Вселенной было всего 1,4 миллиарда лет. Интересно, что галактика, вопреки ожиданиям, не является хаотической, что противоречит теории о том, что все галактики в ранней Вселенной были нестабильными и не имели четкой структуры. Это неожиданное открытие бросает серьезный вызов нашему нынешнему пониманию процессов формирования галактик.
"Это открытие представляет собой настоящий прорыв в области исследования образования галактик. Здесь мы видим, что структуры, которые мы наблюдаем в соседних спиральных галактиках и в нашем Млечном Пути, уже существовали 12 миллиардов лет назад,"
- говорит Франческа Риццо, аспирантка Института астрофизики Макса Планка в Германии.
Хотя галактика, которую изучала Риццо (SPT0418-47), не имеет спиральных рукавов, у нее есть по крайней мере две черты Млечного Пути: вращающийся диск и центральная выпуклость. Это первый раз, когда центральная выпуклость, большая группа звезд, плотно упакованных вокруг центра галактики, была замечена на столь ранней стадии истории Вселенной. Таким образом, SPT0418-47 стала самой далекой галактикой, похожей на нашу.
"Настоящим сюрпризом является обнаружение того, что эта галактика похожа на другие галактики вокруг нее, что противоречит всем моделям и более ранним, менее подробным наблюдениям,"
- говорит соавтор исследования, опубликованного в журнале Nature, Филиппо Братурнали.
В ранней Вселенной молодые галактики все еще формировались, поэтому ученые ожидали, что у них не будет никаких отличительных черт, а будет просто большое скопление звезд.
Изучение далеких галактик, таких как SPT0418-47, абсолютно необходимо для исследователей, пытающихся понять процессы образования и эволюции галактик. Эта галактика находится так далеко, что мы видим ее такой, какой она была, когда возраст Вселенной составлял всего 10% от нынешнего. Изучая его, мы путешествуем во времени к тому периоду, когда молодые галактики только начинали формироваться.
Огромные расстояния между нами и этими объектами делают невозможными подробные наблюдения даже с помощью самых мощных телескопов на Земле, потому что галактики очень маленькие и очень темные. В этом случае исследователи преодолели это препятствие, используя другую галактику, которая служила огромным увеличительным стеклом. Благодаря явлению гравитационного линзирования массив радиоантенн ALMA смог его увидеть.
Далекая галактика в гравитационной линзе выглядит здесь как почти идеальное световое кольцо, окружающее более близкую галактику-линзу. Такие наблюдения были возможны только потому, что Земля и обе галактики выстроились по почти идеально прямой линии. На основе этих наблюдений исследователям удалось воссоздать истинную форму галактики и движение газа, заполняющего ее.
"Когда я увидела воссозданную форму галактики SPT0418-47, я не поверила своим глазам. Это действительно было огромным сюрпризом: несмотря на интенсивное формирование новых звезд, SPT0418-17 - самая упорядоченная галактика в ранней Вселенной."
- говорит Риццо.
Однако астрономы отмечают, что, хотя у галактики есть диск и другие особенности, похожие на современные спиральные галактики, она, скорее всего, превратится в галактику, полностью отличную от Млечного Пути, и присоединится к классу эллиптических галактик.
Это неожиданное открытие указывает на то, что ранняя Вселенная могла быть не такой хаотичной, как считалось ранее. В то же время следует задать вопрос: как могли существовать такие упорядоченные галактики так рано после Большого взрыва.
Например, будущие исследования с использованием Чрезвычайно большого телескопа позволят астрономам выяснить, были ли такие упорядоченные галактики исключением или чем-то обычным в ранней Вселенной.
Источник: Европейская южная обсерватория