Совместная работа космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) и телескопа Хаббл позволила выявить крайне необычную систему, состоящую из пяти галактик, находящихся в процессе слияния. Эта система существовала примерно через 800 миллионов лет после Большого взрыва. Слияния галактик, как правило, включают в себя взаимодействие всего двух галактик, в то время как системы, объединяющие большее их число, представляют собой исключительное явление, особенно на ранних этапах развития Вселенной. Изучение этой системы, названной «Квинтет JWST», может помочь понять, как формировались первые галактики.
По словам Кристофера Конселиса, профессора внегалактической астрономии из Манчестерского университета, слияния двух галактик происходят в 20-30% случаев, в то время как системы, образовавшиеся в результате множественных слияний, встречаются гораздо реже – менее чем в 1%, и данных о них крайне мало. Веда Ху, ведущий автор исследования из Университета Техаса A&M, подчеркнула, что обнаружение даже одной подобной системы является редким событием, что делает это открытие поистине уникальным.
Изначально галактики были замечены с помощью телескопа Хаббл, однако для подтверждения их физической связанности и взаимодействия потребовались данные, полученные от телескопа Джеймса Уэбба, в особенности камера ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam). Об этом свидетельствует наличие общего газового гало значительных размеров и схожее красное смещение, которое служит показателем космологического расстояния. Главные галактики в группе находятся на расстоянии 43 тысячи световых лет друг от друга, а самая отдаленная пара — на расстоянии 60,7 тысячи световых лет. Подобное расположение указывает на то, что в будущем они, вероятно, объединятся в одну крупную галактику.
Изученный квинтет демонстрирует удивительное сходство с расположенным неподалеку объектом – Квинтетом Стефана, также включающим пять галактик, одна из которых лишь создаёт видимость принадлежности к группе и не является её гравитационно связанной частью. Оба объекта имеют признаки динамического взаимодействия, например, протяженные структуры из вещества, объединяющие галактики. Главное различие состоит в том, что галактики Квинтета JWST характеризуются повышенной скоростью звездообразования, формируя новые звезды с необычайно высокой интенсивностью для столь раннего периода, в то время как галактики Квинтета Стефана гораздо старше и менее активны.
Масса всех звезд в системе, по оценкам, составляет 10 миллиардов солнечных масс. Ученые считают, что через 1–1,5 миллиарда лет после Большого взрыва этот объект может преобразоваться в гигантскую, массивную и бездействующую галактику. Тем не менее, его дальнейшая судьба будет определяться наличием и деятельностью сверхмассивных черных дыр, способных оперативно остановить процесс формирования звезд.
Следует подчеркнуть, что, даже несмотря на подробные изображения структуры, имеющиеся сведения не содержат информации об интенсивности спектральных линий. Это препятствует точному определению внутренних движений в системе и характеру газовых компонентов. В случае обнаружения других подобных систем в будущем, ученые смогут установить, насколько редки подобные множественные слияния и при каких условиях они происходят в ранней Вселенной.
Результаты исследования опубликованы в журнале .