Первая обнаруженная галактика оказалась неожиданной для учёных, которые ожидали увидеть её спустя несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва.
Обсерватория ALMA в Чили запечатлела галактику REBELS-25, оказавшуюся самой далекой из всех похожих на Млечный Путь. Снимки показывают её состояние всего через 700 миллионов лет после Большого взрыва, что противоречит представлениям о том, как выглядела Вселенная в то время.
Космологи полагают, что примерно через 380 тысяч лет после Большого взрыва появились первые атомы. Пространство заполнил сплошной водородный «смог», а затем на сотни миллионов лет космос погрузился во тьму: звезд еще не было, водородные облака эффективно поглощали реликтовое излучение. Когда начали появляться звезды, их свет начал выбивать электроны из окружающих атомов водорода, то есть ионизировать их.
Этот процесс назвали повторной ионизацией, или реионизацией: водород изначально появился в виде ионов — одиночных протонов, потом соединился с электронами, образовались полноценные атомы, а первый звездный свет снова делал их ионизированными.
Раньше полагали, что эпоха реионизации началась приблизительно через 550 миллионов лет после Большого взрыва и длилась еще 250 миллионов лет. Астрономы предполагали, что в то время во Вселенной могли быть лишь зародыши будущих галактик — их только что образовавшиеся ядра, которые активно поглощали вещество, сливались с другими протогалактиками и представляли собой довольно хаотичное образование.
В то же время REBELS-25 представляет собой полностью сформировавшуюся, упорядоченную дисковую галактику с спиральными рукавами. Кроме того, есть признаки так называемой перемычки («бара») в ее центре, как и у Млечного Пути.
Согласно оценкам, масса галактики составляет восемь миллиардов масс Солнца, а в диаметре она достигает примерно 13 тысяч световых лет. По сравнению с нашей Галактикой это немного: диаметр Млечного Пути около ста тысяч световых лет, а масса, по разным оценкам, достигает сотен миллиардов или даже триллиона масс Солнца. Тем не менее для такой молодой галактики размеры REBELS-25 внушительны. Ученые задаются вопросом, как ей удалось за столь короткий срок своего существования дорасти до таких размеров и стать похожей на Млечный Путь и другие галактики, которым миллиарды лет.
Обнаружение дополняет сложившуюся картину непонимания ранней истории Вселенной: телескоп «Джеймс Уэбб» ранее обнаружил целый ряд галактик, которые существовали уже через 300-400 миллионов лет после Большого взрыва.