Астрономы получили новые данные о формировании гигантской дисковой галактики ADF22.1 в ранней Вселенной с помощью радиоинтерферометра ALMA и космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST). Объект расположен в протокластере SSA22 на красном смещении z = 3,09 — это означает, что мы наблюдаем его примерно через два миллиарда лет после Большого взрыва. Наблюдения показали, что галактика отличается высокой скоростью вращения, большой массой и активным звездообразованием, что ставит под сомнение существующие сценарии эволюции галактик.
Быстро сформировавшийся гигант
По данным исследователей, ADF22.1 представляет собой пылевую звездообразующую галактику с активным ядром. Анализ кинематики газа показал чрезвычайно высокую скорость вращения, а оценка массы звезд и гало темной материи указала на то, что система уже достигла размеров, сопоставимых с крупными современными дисковыми галактиками. Это необычно, поскольку модели предполагают, что столь массивные и устойчивые диски формируются значительно дольше.
Совместное использование ALMA и JWST позволило одновременно изучить распределение газа, пыли и звезд, благодаря чему ученые реконструировали динамику и вероятную историю формирования объекта. По их мнению, галактика могла быстро вырасти за счет эффективного притока газа и взаимодействий в плотной среде протокластера.
Что это меняет в теории эволюции галактик
Обнаружение столь крупного быстро вращающегося диска в ранней Вселенной указывает, что стабильные галактические структуры могли формироваться гораздо быстрее, чем считалось ранее. Подобные системы могут стать предшественниками массивных спиральных галактик, подобных Млечному Пути, и помогают уточнить механизмы роста галактик в плотно заселенных космических регионах.
Дополнительные наблюдения JWST также показывают, что сложные структуры — например, спирали в перемычках (барах) — могли возникать значительно раньше, чем предполагалось, что постепенно меняет представления о временной шкале формирования галактик.
В исследовании подчеркивается, что подобные объекты служат ключом к пониманию того, как формировались самые массивные галактики и какую роль в этом играли плотные космические окружения.
Коллаборация ALMA и JWST позволила астрономам объединить невероятные возможности радиоинтерферометра и инфракрасного телескопа и получить максимум сведений об уникальных объектах из ранней Вселенной.
