Астрономы нашли космического «дракона» — самую далекую и массивную спиральную галактику

Недавно Naked Science рассказывал о наблюдении A2744-GDSp-z4 — необычной спиральной галактики с двумя рукавами. Этот относительно небольшой и массивный объект сформировался всего через полтора миллиарда лет после Большого взрыва и удивил астрономов: считалось, что подобные структуры практически не образуются в ранней Вселенной.

Теперь международная исследовательская группа под руководством Менгюаня Сяо (Mengyuan Xiao) из Женевского университета (Швейцария) сообщила об открытии еще одного древнего обитателя космоса — гигантской спиральной галактики Чжулун.

В работе, представленной на сервере препринтов Корнельского университета, говорится, что четко выраженные рукава космического «дракона» тянутся от балджа (сфероидального уплотнения из звезд в центре галактики) практически до краев диска, простираясь на 62 тысячи световых лет (масштаб, соизмеримый с размерами диска Млечного Пути).

Традиционно считалось, что встречаются столь массивные и при этом «организованные» спиральные галактики через пару-тройку миллиардов лет после рождения Вселенной, однако открытие A2744-GDSp-z4 и Чжулуна доказывают, что эволюция некоторых галактик (редких и «удачливых») могла проходить в ускоренном темпе. Оба открытия стали результатом съемки далеких участков неба в ближнем инфракрасном диапазоне, проведенной с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб».

Сюрпризом для астрономов стала масса Чжулуна, сопоставимая с массой нашей Галактики. Правда, Млечный Путь приобрел свой облик за 13 миллиардов лет эволюции, а космический «дракон» «повзрослел» всего за миллиард лет. Более того, звезды в нем формировались намного быстрее, чем в звездообразующих галактиках поздних эпох.

Проанализировав распределение энергии звезд по длинам волн на изображениях (с помощью фотометрического анализа), исследователи заключили, что балдж в центре Чжулуна представляет собой «ядро» с минимальным звездообразованием, а его основное население преимущественно состоит из стареющих светил. В то же самое время во внешних областях космического «дракона» по-прежнему рождались новые звезды, образуя характерный диск.

Находка заставляет пересмотреть представления о скорости и эффективности формирования крупных структур в условиях ранней Вселенной. Ответить на вопросы о том, как именно эта удивительная галактика обзавелась спиральным «каркасом» и «классическим» балджем, позволят дальнейшие наблюдения и подробный спектральный анализ. В частности, определить распределение газа и звезд, а также скорость вращения Чжулуна можно с помощью радиотелескопа ALMA.

Современные модели формирования галактик — иерархические, и предполагают, что вначале появляются галактики с самой простой структурой и лишь после длительной эволюции, часто включающей столкновения и слияния с другими галактиками, могут появляться спиральные структуры, подобные Млечному Пути. Но новые наблюдения за «драконом» ясно демонстрируют, что формирование галактик происходит иначе, а ранняя Вселенная развивалась не так, как говорит стандартная космологическая модель.