Исследователи обнаружили самую удаленную галактику, похожую на Млечный Путь. Эта дисковая галактика, получившая название REBELS-25, кажется такой же упорядоченной, как и современные галактики, но мы видим ее такой, какой она была, когда возраст Вселенной составлял всего 700 миллионов лет. Это удивительно, поскольку, согласно современным представлениям о формировании галактик, такие ранние галактики должны выглядеть более хаотичными. Вращение и структура REBELS-25 были обнаружены с помощью Атакамской большой миллиметровой/субмиллиметровой решетки (ALMA), партнером которой является Европейская южная обсерватория (ESO).
Галактики, которые мы видим сегодня, прошли долгий путь от своих хаотичных, сгущающихся аналогов, которые астрономы обычно наблюдают в ранней Вселенной. «Согласно нашим представлениям о формировании галактик, мы ожидаем, что большинство ранних галактик будут маленькими и беспорядочными», – говорит Жаклин Ходж, астроном из Лейденского университета (Нидерланды) и соавтор исследования.
Эти беспорядочные ранние галактики сливаются друг с другом, а затем эволюционируют в более гладкие формы с невероятно медленной скоростью. Согласно современным теориям, для того чтобы галактика стала такой же упорядоченной, как наш Млечный Путь – вращающийся диск с аккуратными структурами вроде спиральных рукавов, – должны пройти миллиарды лет эволюции. Однако обнаружение REBELS-25 ставит под сомнение эту временную шкалу.
В исследовании, принятом к публикации в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, астрономы обнаружили, что REBELS-25 – самая удаленная галактика с сильно вращающимся диском из когда-либо обнаруженных. Свет, дошедший до нас от этой галактики, был испущен, когда возраст Вселенной составлял всего 700 миллионов лет – всего 5% от ее нынешнего возраста (13,8 миллиарда лет), – что делает упорядоченное вращение REBELS-25 неожиданным. «Наблюдение галактики, имеющей такое сходство с Млечным Путем, с сильным преобладанием вращения, бросает вызов нашему пониманию того, как быстро галактики в ранней Вселенной эволюционируют в упорядоченные галактики современного космоса», – говорит Люси Роуланд, первый автор исследования.
REBELS-25 был первоначально обнаружен в ходе предыдущих наблюдений той же команды, проводившихся с помощью ALMA, расположенного в чилийской пустыне Атакама. В то время это было захватывающее открытие, показывающее намеки на вращение, но разрешение данных было недостаточно точным, чтобы быть уверенными. Чтобы правильно определить структуру и движение галактики, команда провела последующие наблюдения с помощью ALMA с более высоким разрешением, которые подтвердили ее рекордную природу.
Удивительно, но полученные данные также намекают на более развитые особенности, схожие с особенностями Млечного Пути, такие как центральная вытянутая полоса и даже спиральные рукава, хотя для подтверждения этого необходимы дополнительные наблюдения. «Обнаружение дальнейших свидетельств более развитых структур было бы захватывающим открытием, поскольку это была бы самая удаленная галактика с такими структурами, наблюдаемая на сегодняшний день», – говорит Роуланд.
Будущие наблюдения за REBELS-25, наряду с другими открытиями ранних вращающихся галактик, потенциально изменят наше понимание раннего формирования галактик и эволюции Вселенной.
[Фото: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/L. Rowland et al./ESO/J. Dunlop et al. Ack.: CASU, CALET]