Международная группа астрономов обнаружила самый удаленный известный пример галактики-медузы с помощью космического телескопа James Webb. Эта редкая галактика теряет газ с необычной скоростью. Открытие дает возможность изучить процессы эволюции галактик в ранней Вселенной, когда пространство было более плотным.
Галактика с обозначением COSMOS2020-635829 расположена более чем за 8 миллиардов световых лет от Земли и имеет красное смещение 1,156.
Яркие узлы звездообразования, напоминающие щупальца медузы, образуют односторонний хвост у этой галактики, что видно на высококачественных изображениях JWST. Спектроскопические данные подтверждают связь этих структур с ионизированным газовым хвостом, который возможно возник в результате движения галактики через плотную межгалактическую среду в протоскоплении.
Открытие дает прямое свидетельство раннего появления явления «удара давлением», способного остановить формирование звезд.
Объединенные сведения демонстрируют космическую медузу.
Снимки JWST совмещены с данными телескопов Hubble, Subaru и Gemini для детального изучения галактики COSMOS2020-635829. Получено, что галактика имеет симметричный звездный диск и яркий шлейф областей звездообразования, простирающийся примерно на 20 килопарсеков за пределы основной структуры.
Звездообразовательные узлы в хвосте галактики очень молодые — им менее 100 миллионов лет. Каждый из них имеет звездную массу, приблизительно равную 100 миллионам масс Солнца, а скорость звездообразования составляет около 0,3 солнечных масс в год.
Спектроскопические данные инструмента GMOS телескопа Gemini показали, что ионизированный газ в хвосте кинематически связан с основной галактикой.
Экстремальное красное смещение и высокая плотность среды.
Открытие ионизированного хвоста COSMOS2020-635829 с наибольшим красным смещением среди известных структур, образованных за счет ram-pressure stripping, оказалось важным. Процесс ram-pressure stripping проявляется в «выдувании» газа из галактики при ее движении через горячую и плотную плазму скопления, оставляя следы для формирования новых звезд.
Телескоп JWST обнаружил, что галактика располагается в очень плотной среде, возможно, в формирующемся скоплении с массой около 10^14 солнечных масс. Ученые полагают, что условия в этом протоскоплении слишком суровы для того, чтобы не вызвать ram-pressure stripping даже в ранний период развития Вселенной.
Новые данные о галактической эволюции
Открытие также проливает свет на процесс «гашения» галактик — механизм, прекращающий звездообразование. Узлы в хвосте COSMOS2020-635829 могут вернуться в галактику, рассеяться, пополнив свет внутри кластера, либо сохраниться как компактные звездные системы.
Уникальные возможности JWST с высоким разрешением и глубиной наблюдений позволили совершить такие открытия. Будущие наблюдения в различных спектрах, например, исследований молекулярного газа и H-альфа излучения, дадут возможность глубже понять эти процессы.