Галактики ранней Вселенной росли по-разному в плотной и разреженной среде

Галактики распределены во Вселенной неравномерно: они собираются в группы и скопления, которые могут включать сотни и тысячи галактик. В ранней Вселенной таких зрелых структур еще не было. Сначала возникали более плотные области вещества, которые постепенно росли под действием гравитации — такие зачатки будущих скоплений называют протоскоплениями.

Международная группа астрономов обнаружила одно из таких протоскоплений с помощью телескопа «Субару» и его широкоугольной камеры Hyper Suprime-Cam. Объект получил название Локтак — в честь озера Локтак в Индии. В нем четыре плотные группы галактик связаны в одну крупную структуру.

Для поиска ученые выбрали галактики с излучением Лайман-альфа. Такой сигнал часто появляется у молодых галактик, где активно рождаются звезды: их излучение нагревает окружающий водород, и газ начинает светиться. Затем Локтак изучили с помощью «Джеймса Уэбба». Его инфракрасные снимки позволили сравнить галактики внутри протоскопления с похожими галактиками в менее плотных областях.

В свете молодых звезд эти галактики выглядели почти одинаково. Но в диапазоне, где лучше видны уже сформированные звезды, разница появилась: галактики в плотной области оказались в среднем примерно в 1,4 раза крупнее.

Это значит, что центры звездообразования у них могли развиваться похожим образом, но внешние звездные области у галактик в протоскоплении росли быстрее. Иными словами, уже через 1,2 млрд лет после Большого взрыва плотные участки космической сети влияли на то, как галактики накапливали звезды и увеличивались в размерах.

Дальше астрономы хотят понять, насколько часто такой эффект встречался в молодой Вселенной. Для этого понадобятся новые наблюдения «Субару», спектрографа PFS, системы адаптивной оптики ULTIMATE и продолжение наблюдений на «Джеймсе Уэббе».

Ранее «Джеймс Уэбб» нашел пылевые облака над черной дырой в самой яркой галактике ранней Вселенной.

На обложке фото Hubble/NASA