Телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил галактику «Большое Колесо» — она в 4 раза массивнее Млечного Пути
Ученые открыли огромную галактику, существовавшую всего через 2 миллиарда лет после Большого Взрыва. Эта древняя спиральная галактика, получившая официальное название ZF-UDS-7329, а неофициальное — «Большое Колесо», оказалась примерно в четыре раза массивнее нашего Млечного Пути по звездной массе. Но как такой колосс смог сформироваться так рано во Вселенной? Ответ может изменить наши представления о росте галактик.
Открытие «Большого Колеса»
Этот удивительный объект обнаружил космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST). Галактика видна нам такой, какой она была 11,5 миллиардов лет назад. Это соответствует времени, когда Вселенной было всего около 2 миллиардов лет от роду. Ее звездная масса, как уже упоминалось, превосходит массу Млечного Пути примерно в четыре раза. Это делает ее настоящим гигантом для той далекой эпохи. Астрономы были поражены, обнаружив такую развитую структуру так давно.
Загадка раннего гиганта
Существование столь массивной и, по-видимому, упорядоченной галактики на заре Вселенной — большая неожиданность. Стандартная космологическая модель, известная как Лямбда-CDM (ΛCDM), предсказывает постепенный, иерархический рост галактик. Согласно этой модели, сначала должны сформироваться и вырасти крупные гало из темной материи. Затем эти гало медленно притягивают окружающий газ. Уже из этого газа начинают формироваться звезды и сама галактика. Обычно считается, что этот процесс требует значительно больше времени, чем 2 миллиарда лет.
Но «Большое Колесо» появилось слишком быстро. Оно не только успело накопить огромную звездную массу, но и, судя по всему, уже обладало дисковой структурой, характерной для спиральных галактик. Формирование таких упорядоченных структур также считается длительным процессом. Поэтому раннее появление «Большого Колеса» бросает вызов существующим теориям.
Подтверждение и детали
Данные о галактике были получены с помощью спектрографа NIRSpec на борту JWST. Спектральный анализ позволил точно определить ее расстояние. Красное смещение галактики составило z = 3.2, что и соответствует возрасту Вселенной около 2 миллиардов лет. Также спектроскопия подтвердила огромную звездную массу объекта.
Любопытно, что исследователи не обнаружили признаков активного галактического ядра (АЯГН). Это означает, что в центре галактики нет сверхмассивной черной дыры, которая активно поглощает вещество и ярко светится. Следовательно, колоссальная масса галактики набрана в основном за счет интенсивного звездообразования, а не за счет активности центральной черной дыры.
Что это значит для науки?
Эта находка ставит под сомнение некоторые аспекты текущих моделей формирования и эволюции галактик. Либо галактики в ранней Вселенной могли расти гораздо быстрее, чем предполагалось ранее. Либо же механизмы их формирования, особенно на самых ранних этапах, были несколько иными.
Карл Глэйзбрук, астрофизик из Технологического университета Суинберна (Австралия) и ведущий автор исследования, опубликованного в журнале Nature, так прокомментировал открытие: «Наличие таких чрезвычайно массивных галактик так рано во Вселенной ставит серьезные проблемы перед нашей стандартной моделью космологии». Похоже, наши представления о формировании первых галактических структур, особенно такой массивной и развитой спиральной галактики, нуждаются в уточнении или даже пересмотре.
Взгляд в будущее
Телескоп «Джеймс Уэбб» только начинает свою работу по изучению ранней Вселенной. Ученые ожидают, что он обнаружит и другие подобные древние и массивные галактики. Каждое такое открытие будет ценным фрагментом пазла. В итоге, накопление данных позволит нам построить более точную и полную картину того, как рождались и эволюционировали первые галактики во Вселенной. А это, в свою очередь, поможет лучше понять и наше место в космосе.