Благодаря телескопу James Webb (JWST) астрономы получили наиболее подробные на сегодня данные о том, как формировались галактики в ранней Вселенной. Оказалось, что они были гораздо более хаотичными и беспорядочными, чем те, которые мы видим сегодня.
Команда астрономов под руководством исследователей из Кембриджского университета проанализировала более 250 молодых галактик, существовавших в промежутке от 800 млн до 1,5 млрд лет после Большого взрыва. Изучая движение газа внутри этих галактик, они обнаружили, что большинство из них были турбулентными, «комковатыми» системами, которые еще не успокоились в виде гладких вращающихся дисков, подобных нашему Млечному Пути.
По мнению ученых, галактики постепенно становились более спокойными и упорядоченными по мере эволюции Вселенной. Но в ранней Вселенной звездообразование и гравитационная нестабильность вызывали такую турбулентность, что многие галактики с трудом успокаивались.
«Мы видим не просто несколько впечатляющих исключений — это первый случай, когда нам удалось одновременно рассмотреть всю популяцию», — сказала первая автор статьи Лола Данхайв из Кембриджского института космологии Кавли. «Мы обнаружили огромные различия: некоторые галактики начинают успокаиваться и приобретать упорядоченное вращение, но большинство из них по-прежнему хаотичны, с газом, раздувающимся и движущимся во всех направлениях».
Ученые использовали установленный на JWST прибор NIRCam в режиме, который улавливает слабый свет от ионизированного водорода в далеких галактиках. Получив необходимые данные, они сопоставили их с изображениями из других наблюдений JWST, чтобы измерить, как газ движется внутри каждой галактики.
«Предыдущие результаты предполагали, что массивные, хорошо упорядоченные диски формировались на очень ранней стадии, что не соответствовало нашим моделям», — сказал соавтор статьи д-р Сандро Таккелла из Института Кавли и Лаборатории Кавендиша. «Но наблюдая сотни галактик с меньшей звездной массой, а не только одну или две, мы видим более полную картину, которая гораздо больше соответствует теории. Ранние галактики были более турбулентными, менее стабильными и росли за счет частых слияний и всплесков звездообразования».
По словам авторов исследования, их работа помогает преодолеть разрыв между эпохой реионизации и так называемым космическим полуднем, когда звездообразование достигло своего пика. Она показывает, как строительные блоки галактик постепенно переходили от хаотичных скоплений к упорядоченным структурам, и как формировались такие галактики, как Млечный Путь.
Исследователи планируют провести дополнительные наблюдения. Они надеются отследить, как древние турбулентные системы росли и превращались в изящные спирали, которые мы видим по соседству с Млечным Путем в наши дни.
Ранее мы рассказывали о том, как James Webb подтвердил самый мощный взрыв во Вселенной.
По материалам Phys.org
