Дисковые галактики образовывались в первые миллиарды лет после рождения Вселенной. По размеру они меньше поздних. Эффективный радиус составляет три килопарсека, а масса звезд — сотни миллиардов солнечных. Такие данные соответствуют моделям образования, но новые наблюдения могут потребовать пересмотра расчетов: астрономы обнаружили неожиданно крупный объект на заре зарождения звезд и галактик.
Большой коллектив учёных под руководством Вэйхена Вана из Миланского университета Бикокка (Италия) объявил об открытии дисковой галактики с эффективным радиусом по большой оси 9,6 килопарсека на красном смещении 3,25. Это соответствует ранней Вселенной возрастом всего два миллиарда лет. Ее назвали… Big Wheel, или Большое Колесо. Статья об этом опубликована в журнале Nature Astronomy.
При изучении яркого квазара с помощью космического телескопа открылась галактика. «Джеймс Уэбб» В инфракрасном диапазоне на длинах волн 1,5 и 3,2 микрометра телескоп обнаружил отдаленные обрывки галактического диска — возможно, молодые звезды или пылевую облачность. Телескоп «Хаббл» зафиксировал (на длине волны 0,8 микрометра) те же обрывки. Комбинацией снимков обоих телескопов ученые получили хорошее изображение с различимыми деталями.
Диаметр звездного диска Большого Колеса равен примерно тридцати килопарсекам. В ультрафиолетовом свете его спиральные рукава кажутся неравномерными и имеют комочек структуру, что схоже с молодыми галактиками.
Наблюдения с помощью спектрометра NIRSpecЗамеры спектральной линии Hα атомарного водорода показали вращение диска со скоростью 300 километров в секунду.
Исходя из графика скорости образования звёзд, масса галактики составила 3,7 × 10… . 11 солнечных масс, при альтернативном подходе — 2,7 x 1011Независимо от обстоятельств, Большое Колесо превосходит по массе все известные ранее дисковые галактики ранней Вселенной, большую часть из которых недавно обнаружила обсерватория «Джеймс Уэбб».
Причины гигантских размеров и массы Большого Колеса по сравнению с современниками остаются неизвестными. По характеристикам оно скорее похоже на объекты красного смещения 0. Вместе с тем отличается более высокой скоростью звездообразования, что характерно для галактик z ~ 3.
«Большое Колесо – гигантский вращающийся диск с необычными для з = 3 физическими свойствами. Это порождает вопросы об его происхождении», – подчеркнули авторы исследования.
Поскольку галактику нашли случайно в участке космоса с высокой концентрацией объектов, возможно, действовали и другие факторы, способствовавшие ее образованию, например, объединение галактик.