Астрономи в замішанні: вони виявили галактику, яку не можуть пояснити (фото)

Завдяки космічному телескопу Вебб астрономи виявили спіральну галактику з упорядкованою структурою діаметром приблизно 32 000 світлових років. Вона існувала вже через 1,5 млрд років після Великого вибуху. Однак галактики в ранньому Всесвіті зазвичай є більш комковатими і не мають упорядкованої структури. Тому це відкриття стало несподіванкою для астрономів. Дослідження опубліковано на сервері препринтів arXiv, повідомляє Live Science.

Астрономи виявили несподівано величезну спіральну галактику з упорядкованою структурою в ранньому Всесвіті, діаметром 32 000 світлових років, отримавши назву A2744-GDSp-z4. Той факт, що вона існувала вже через 1,5 млрд років після Великого вибуху, може змінити уявлення астрономів про формування галактик, особливо спіральних.

Зазвичай, чим старша галактика, тим вона знаходиться далі від Землі. Визначити вік галактики та відстань до неї астрономи можуть за допомогою червоного зсуву. Коли світло проходить через великі відстані космосу, воно зсувається в червону частину електромагнітного спектра.

Оскільки Всесвіт розширюється, старі зірки виявляються далі. Червона частина спектра показує найдовшу довжину хвилі світла, тому зірки, які знаходяться дуже далеко, зазвичай виглядають більш червоними, адже мають червоний зсув. Космічний телескоп Вебб здатний спостерігати найвіддаленіші зірки та галактики у космосі, які є найстарішими.

Але спіральні галактики в основному астрономи знаходили ближче до нас, отже, вони переважно молодші, ніж нещодавно виявлена галактика A2744-GDSp-z4. Такі спіральні галактики з упорядкованою структурою, як ця, мають два чітко виражених спіральних рукава. Раніше астрономи виявили дуже мало галактик з червоним зсувом вище 3,0. Це означає, що світло від цих галактик летіло до нас протягом приблизно 11,5 млрд років.

Але галактика A2744-GDSp-z4 має червоний зсув 4,03, а це означає, що світло від неї йшло до нас більше 12 млрд років. За словами вчених, розрахунки показують, що ця галактика утворилася приблизно через 1,5 млрд років після Великого вибуху, або 12,3 млрд років тому. При цьому вчені зазначають, що галактика дуже швидко зросла до такого величезного розміру, хоча вона все ще в 3 рази менша за Чумацький Шлях. Але для галактик в ранньому Всесвіті це дуже великий розмір.

Дослідження швидкості утворення нових зірок у галактиці A2744-GDSp-z4 показало, що вона набрала масу, еквівалентну 10 млрд мас Сонця, всього за кілька сотень мільйонів років. А це суперечить моделі формування спіральних галактик.

Вчені кажуть, що спіральні галактики в ранньому Всесвіті в основному мають комковату і турбулентну структуру. Але була виявлена спіральна галактика з упорядкованою структурою.

Астрономи вважають, що швидкий ріст галактики та упорядкована структура могли бути викликані наявністю зіркової перемички. Це газоподібна структура, виявлена в більшості галактик, яка сприяє народженню зірок і є каналом для переміщення газу між внутрішніми та зовнішніми областями галактики. Це переміщення газу сприяє росту галактики та формуванню її форми.

Можливо, давня спіральна галактика утворилася в результаті злиття двох менших галактик, хоча це здається менш імовірним, враховуючи її упорядковану структуру, кажуть астрономи.