Космическая странность: обнаружена самая далекая вращающаяся дисковая галактика

Исследователи обнаружили самую далекую галактику, похожую на Млечный Путь, из когда-либо наблюдавшихся. Названная REBELS-25, эта дисковая галактика кажется такой же упорядоченной, как и современные галактики, но мы видим ее такой, какой она была, когда Вселенной было всего 700 миллионов лет. Это удивительно, поскольку, согласно нашему текущему пониманию формирования галактик, такие ранние галактики, как ожидается, будут выглядеть более хаотичными. Вращение и структура REBELS-25 были выявлены с помощью Атакамской большой миллиметровой/субмиллиметровой решетки (ALMA), в которой Европейская южная обсерватория (ESO) является партнером.

Галактики, которые мы видим сегодня, прошли долгий путь от своих хаотичных, комковатых аналогов, которых астрономы обычно наблюдают в ранней Вселенной. «Согласно нашему пониманию формирования галактик, мы ожидаем, что большинство ранних галактик будут маленькими и беспорядочными на вид», — говорит соавтор исследования Жаклин Ходж из Лейденского университета (Нидерланды).

Эти беспорядочные ранние галактики сливаются друг с другом, а затем эволюционируют в более гладкие формы невероятно медленно. Современные теории предполагают, что для того, чтобы галактика была такой же упорядоченной, как наш Млечный Путь — вращающийся диск с аккуратными структурами, такими как спиральные рукава — должны были пройти миллиарды лет эволюции. Однако обнаружение REBELS-25 ставит под сомнение эту временную шкалу.

В исследовании, принятом к публикации в  Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , астрономы пишут, что REBELS-25 является самой далекой сильно вращающейся дисковой галактикой из когда-либо обнаруженных. Свет, достигающий нас от этой галактики, был испущен, когда Вселенной было всего 700 миллионов лет — всего пять процентов от ее нынешнего возраста (13,8 миллиарда), — что делает упорядоченное вращение REBELS-25 неожиданным. «Наблюдение галактики с таким сходством с нашим собственным Млечным Путем, которая сильно доминирует вращением, бросает вызов нашему пониманию того, как быстро галактики в ранней Вселенной эволюционируют в упорядоченные галактики сегодняшнего космоса», — говорит соавтор исследованияЛюси Роуленд из Лейденского университета.

REBELS-25 был первоначально обнаружен в предыдущих наблюдениях той же команды, также проведенных с ALMA, которая расположена в пустыне Атакама в Чили. В то время это было захватывающее открытие, показывающее намеки на вращение, но разрешение данных было недостаточно хорошим, чтобы быть уверенным. Чтобы правильно распознать структуру и движение галактики, команда провела последующие наблюдения с ALMA с более высоким разрешением, что подтвердило ее рекордную природу. «ALMA — единственный существующий телескоп с чувствительностью и разрешением, чтобы достичь этого», —  говорит соавтор исследования Ренске Смит из Ливерпульского университета Джона Мурса в Великобритании.

Удивительно, но данные также намекнули на более развитые особенности, похожие на особенности Млечного Пути, такие как центральная вытянутая перемычка и даже спиральные рукава, хотя для подтверждения этого потребуются дополнительные наблюдения. «Нахождение дополнительных доказательств более развитых структур было бы захватывающим открытием,  поскольку это была бы самая далекая галактика с такими структурами, наблюдаемыми на сегодняшний день», — говорит Роуленд. 

Эти будущие наблюдения REBELS-25, наряду с другими открытиями ранних вращающихся галактик, потенциально изменят наше понимание раннего формирования галактик и эволюции Вселенной в целом.