Вопрос о том, что сделало галактики такими, какими мы их наблюдаем, является одним из самых захватывающих в астрофизике. Теперь у учёных есть возможность не только разобраться в этом, но и увидеть это собственными глазами.
Ученые могут наблюдать часть Вселенной радиусом 46 миллиардов световых лет. Это максимально возможное расстояние, откуда свет успел дойти за 13,8 миллиарда лет существования расширяющейся Вселенной. В этом пространстве, по оценкам, находятся сотни миллиардов, а может быть, и два триллиона галактик. Все они составляют лишь 4% массы-энергии Вселенной, но разобраться в них сложно.
Космологи поняли, что галактики в основном состоят из водорода, образовавшегося через несколько сотен тысяч лет после Большого взрыва. Водород заполнил все пространство сплошным «смогом», а затем начал концентрироваться в сгустки. Эти сгустки и стали галактиками. Астрономы продолжают изучать, как именно формировались галактики и от чего зависит их внешний вид.
Инфракрасная космическая обсерватория «Джеймс Уэбб» помогает приблизиться к истине в этом вопросе, поскольку способна видеть самые далекие галактики, доступные только для наблюдения в инфракрасном свете. Это значит, что телескоп заглядывает в самое отдаленное прошлое Вселенной и уже показал много галактик, такими, какими они были всего через сотни миллионов лет после Большого взрыва. Одна из них заинтересовала астрономов тем, как она росла 13 миллиардов лет назад.
Галактика с каталожным наименованием JADES-GS+53.18343−27.79097 имеет массу около 400 миллионов масс Солнца и диаметр приблизительно 1500 световых лет. В 100 раз больше её размеры по сравнению с нашей Галактикой Млечный Путь, где сотни миллиардов звезд. Наблюдения показывают ее состояние через 700 миллионов лет после рождения Вселенной. С такой сформированной Галактикой в столь ранние времена удивительно столкнуться: ученые полагали, что полноценных галактик тогда еще не существовало, но серия снимков «Уэбба» полностью опровергает это мнение.
Появление JADES-GS+53.18343−27.79097 вызвало интерес: маленькая молодая галактика имеет столь плотное ядро, как современные гигантские эллиптические. На периферии формируется большинство новых звезд. Каждые 10 миллионов лет общая масса светил на окраине удваивается. пишут в журнале NatureAstronomyИсследователи Кембриджского университета подтверждают теоретически предсказанный сценарий: со временем звездообразование расширяется всё дальше от центра галактики, что свидетельствует о её росте «изнутри».
Доктор Сандро Тачелла из Кавендишской лаборатории Кембриджа, соавтор исследования, рассказал, что рождение галактик похоже на вращение фигуриста на льду: прижимание рук к телу ускоряет вращение. Так же и в центре будущей галактики при накоплении массы вещество раскручивается всё сильнее, и благодаря этому образуется спираль или диск.