Во Вселенной существует три основных типа галактик: эллиптические, неправильные и спиральные. Первые представляют собой сфероидальные скопления миллиардов звезд, напоминающие огромные шаровые скопления. Последние, как следует из названия, представляют собой объекты, не имеющие регулярной или различимой структуры. Наконец, спиральные имеют четкие внутренние структуры, включая звездную выпуклость, диск и рукава. Наша галактика Млечный Путь относится к этой категории.
Пока неизвестно, когда образовались первые спиральные галактики, но новое открытие уменьшает эту неопределенность. Объект, названный BRI 1335-0417, предположительно сформировался примерно через 1,4 миллиарда лет после Большого взрыва, что делает его самым старым из известных примеров галактик этого типа. Самой старой известной галактикой, относящейся к любой категории, является GN-z11, нерегулярный объект, сформировавшийся примерно через 400 миллионов лет после Большого взрыва.
BRI 1335-0417 была обнаружена Такафуми Цукуи из университета SOKENDAI Graduate University в Японии совершенно случайно, после того как он нашел ее фотографию в архивах Атакамского большого миллиметрового/субмиллиметрового массива (ALMA). Для неподготовленного глаза изображение может выглядеть размытым. На самом деле она предлагает множество деталей для такой далекой галактики.
«Я был взволнован, потому что ни в одной предыдущей литературе я не видел таких явных доказательств наличия вращающегося диска, спиральной структуры и централизованной структуры массы в далекой галактике«, — говорит он. «Качество данных ALMA было настолько хорошим, а детализация настолько богатой, что я сначала подумал, что это близлежащая галактика«.
Эта спиральная галактика удивительно велика для своего времени: ее диаметр составляет 15 000 световых лет, что примерно на треть больше Млечного Пути. Она также очень плотная и содержит примерно столько же массы, сколько и наша галактика. Чтобы объяснить это, авторы предполагают, что объект мог образоваться в результате сильного столкновения двух небольших галактик.
Конечная судьба BRI 1335-0417 может также дать интересные подсказки о будущем спиральных галактик, которые составляют около 72% наблюдаемых галактик во Вселенной. Некоторые считают, что спирали являются предшественниками эллиптических галактик, но как происходит это превращение, остается загадкой.
Конечно, эта работа также отсылает нас к нашей собственной галактике. «Наша солнечная система расположена в одном из спиральных рукавов Млечного Пути«, — вспоминает Сатору Игучи из Национальной астрономической обсерватории Японии и соавтор исследования. «Отслеживание корней спиральной структуры даст нам ключ к разгадке среды, в которой родилась Солнечная система«.