Телескоп ALMA нашёл самую старую из спиральных галактик
Изображение галактики BRI 1335–0417, какой она была 12,4 млрд лет назад, сделанное телескопом ALMA. Спиральные рукава видны с обоих сторон яркого компактного центра.
При анализе данных, собранных телескопом ALMA, исследователи нашли спиралевидную галактику, появившуюся всего спустя 1,4 млрд лет после Большого взрыва. Это самая древняя из всех когда-либо изученных астрономами галактик такого типа. Открытие галактики, имеющей спиральную структуру, и образовавшейся так рано –важный ключ к решению одной из главных астрономических загадок: когда и как появились спиралевидные галактики?
Автор работы — аспирант японского университета передовых исследований SOKENDAI, первым нашедший эту галактику, Такафуми Цукуи. Он говорит, что никогда ранее не встречал в литературе таких чётких свидетельств наличия вращающегося диска, спиральной структуры и централизованной массы у такой удалённой галактики. По его словам, качество данных телескопа настолько высокое, что он сначала подумал, что видит недалеко расположенную галактику.
Спиральные галактики — такие как наша, Млечный Путь — фундаментальные объекты во Вселенной, и составляют почти 70% от общего числа галактик. Однако в прошлом, судя по собранным данным, их было гораздо меньше. Поэтому астрономов занимает вопрос — когда они впервые появились?
Цукуи и его куратор, Сатору Игучи, изучали данные с телескопа ALMA — «Атакамской большой антенной решётки миллиметрового диапазона». Они обратили внимание на галактику BRI 1335–0417. Её возраст составляет 12,4 млрд лет (Большой взрыв был 13,8 млрд лет назад), и в ней так много пыли, что та закрывает звёздный свет. Из-за этого в видимом диапазоне изучатье ё сложно. Но ALMA регистрирует радиоизлучение ионов углерода, благодаря чему мы можем изучать идущие в галактике процессы.
Радиус галактики в 15 000 световых лет примерно в три раза меньше, чем у Млечного пути, при этом её масса, вместе со звёздами и межзвёздной материей примерно равна массе нашей Галактики. Цукуи пояснил, что на таком расстоянии мы можем не видеть реальных границ галактики, и всё равно, для своего времени BRI 1335–0417 была просто гигантской.
Как же спиралевидная структура смогла сформироваться всего спустя 1,4 млрд лет после Большого взрыва? Рассмотрев все варианты, исследователи предположили, что это могло быть результатом взаимодействия с другой, менее крупной галактикой. На внешних окраинах галактики активно формируются звёзды, и там находится обилие нестабильного газа. Такое бывает, когда газ поступает снаружи — например, из-за столкновения с мелкими галактиками.
Симуляция формирования спиральной галактики на суперкомпьютере
Что случилось с галактикой BRI 1335–0417 далее, неизвестно. Сегодня принято считать, что предками гигантских эллиптических галактик в современной Вселенной являются как раз галактики, в которых содержится много пыли, и которые активно порождают новые звёзды. Вероятно, BRI 1335–0417 в будущем поменяет форму на эллиптическую. Так или иначе, эта галактика сыграет важную роль в изучении эволюции форм галактик в процессе развития Вселенной. А поскольку мы тоже находимся в рукаве спиральной галактики, мы сможем больше узнать о тех условиях, в которых формировалась и наша Солнечная система.
