Астрономы нашли самую «сумасшедшую» звездную «фабрику» среди галактик
Астрономы нашли гигантскую спиральную галактику из ранней Вселенной, которая формирует звезды с невероятной скоростью. Галактика J0107a, расположенная на расстоянии 11,1 миллиарда световых лет от Земли, создает звезды в 300 раз быстрее нашего родного Млечного Пути. И видна она такой, какой была всего через 2,6 миллиарда лет после Большого взрыва. При этом она обладает практически идеальной спиральной структурой и не показывает признаков столкновений с другими галактиками. Это открытие заставило ученых пересмотреть прежние представления о том, как формировались и развивались такие гиганты.
Такие галактики называют «монстрами» из-за их огромной массы и высокой скорости звездообразования. До недавнего времени считалось, что такие процессы возможны только после катастрофических столкновений галактик, которые загоняют газ в центральные области, вызывая мощные вспышки рождения звезд. Однако в случае J0107a ученые не нашли никаких признаков слияния. Все говорит о том, что галактика развивается спокойно — и это ставит под сомнение классические теории формирования галактик.
Команда под руководством Шуо Хуана изучала J0107a с помощью телескопов «Джеймс Уэбб» и наземного комплекса ALMA. В инфракрасном диапазоне «Уэбб» позволил увидеть структуру, скрытую за пылью, а ALMA — измерить распределение и движение газа. Оказалось, что форма J0107a напоминает современные спиральные галактики с перемычкой — вытянутой структурой из звезд и газа, проходящей через центр.
В Млечном Пути масса газа в балке не превышает 10% от общей, но в J0107a она составляет около 50%. Этот массивный газовый поток охватывает область радиусом 20 тысяч световых лет и движется со скоростью в несколько сотен километров в секунду. Часть газа оседает в центральной области и запускает бурное звездообразование. Это первое прямое наблюдение столь ранней галактики, где образование звезд вызвано именно внутренними потоками газа, а не внешними столкновениями.
J0107a стала также первой зафиксированной галактикой, в которой балочная структура уже «созрела» на таком раннем этапе эволюции. Исследование показало, что она сформировалась не в результате слияния, а благодаря медленному, но масштабному притоку холодного газа из космической сети. Раньше ученые считали такие процессы вероятными, но не наблюдали их вживую.
Газовый диск вокруг J0107a примерно в два раза больше, чем видимая часть галактики — около 120 тысяч световых лет в диаметре. Его движение совпадает с вращением галактики, что подтверждает гипотезу о притоке вещества извне, а не о внутреннем перераспределении массы.
Такая галактика нарушает представление о том, что звездные «монстры» обязательно рождаются в результате хаоса. Вместо этого перед учеными — аккуратная спираль, которая питается межгалактическими потоками и превращает этот газ в звезды с рекордной скоростью.
Исследование опубликовано в журнале Nature. Наблюдения проводились с помощью телескопа ALMA, расположенного в Чили. Проект поддержали Японское общество содействия науке, а также партнеры из Европы, США, Канады, Тайваня и Южной Кореи. По словам исследователей, наблюдения J0107a могут помочь понять не только прошлое галактик-монстров, но и эволюцию более привычных галактик, вроде нашего Млечного Пути.
Самое популярное
