Загадки ранней Вселенной: Хаос и порядок в формировании галактик
Астрономы, работающие с космическим телескопом Джеймса Уэбба (JWST), сделали наиболее подробное наблюдение за тем, как галактики формировались всего через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва. Оказалось, что они были гораздо более хаотичными и беспорядочными, чем те, что мы видим сегодня.
Команда исследователей, возглавляемая учеными из Кембриджского университета, проанализировала более 250 молодых галактик, существовавших, когда Вселенной было от 800 миллионов до 1.5 миллиардов лет. Изучая движение газа внутри этих галактик, ученые обнаружили, что большинство из них были бурными и «комковатыми» системами, которые еще не успели уладиться в гладкие вращающиеся диски, как наша Галактика.
Их исследования, опубликованные в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, предполагают, что со временем галактики становились спокойнее и упорядоченнее по мере эволюции Вселенной. Однако в ранний период звездообразование и гравитационные нестабильности создавали такой уровень турбулентности, что многие галактики испытывали трудности с установлением порядка.
«Мы видим не просто несколько выдающихся примеров — это первый случай, когда мы смогли проанализировать целую популяцию галактик сразу», — поделилась первоавтор исследования Лола Данхайв из Кембриджского университета. «Мы обнаружили огромное разнообразие: некоторые галактики начинают приходить в порядок, но большинство из них все еще хаотичны, газ разбивается на комки и движется во всех направлениях».
Исследователи использовали инструмент NIRCam телескопа JWST в редко используемом «гримсе» режиме, позволяющем захватывать слабый свет от ионизированного водорода в далеких галактиках. Данхайв написала новый код для обработки данных, связывая их с изображениями из других исследований JWST, чтобы оценить, как газ двигался внутри каждой галактики.
«Предыдущие результаты предполагали, что массивные, хорошо упорядоченные диски формировались очень рано, что не соответствовало нашим моделям,» — отметил соавтор исследования доктор Сандро Таккела из Института Кавли и лаборатории Кавендиша. «Но изучая сотни галактик с более низкой звездной массой вместо одной или двух, мы получили более широкую картину, которая в значительной мере отвечает теории. Ранние галактики были более турбулентными, менее стабильными и развивались через частые слияния и всплески звездообразования.»
«Эта работа помогает преодолеть разрыв между эпохой реионизации и так называемым космическим полднем, когда звездообразование достигло пика», — добавила Данхайв. «Она показывает, как строительные блоки галактик постепенно переходили от хаотичных комков к упорядоченным структурам и как такие галактики, как Млечный путь, формировались».
Результаты показывают, как JWST позволяет ученым исследовать динамику галактик на масштабе, который был недоступен ранее. Будущие исследования направлены на объединение этих данных с наблюдениями холодного газа и пыли, чтобы создать более полное представление о том, как формировались самые ранние галактики.
«Это только начало,» — заключил Таккела. «С увеличением объема данных мы сможем отследить, как эти турбулентные системы росли и становились грациозными спиралями, которые мы видим сегодня.»
В нашем Telegram‑канале, и группе ВК вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
