Спиральная галактика обнаружена около «начала времен»

Спиральные галактики характеризуются своими отличительными спиральными рукавами из звезд, газа и пыли, которые простираются наружу от центрального выступа. Они развиваются посредством сложных процессов, которые охватывают или, по крайней мере, считалось, охватывают миллиарды лет, начиная с огромных облаков водородного газа, которые коллапсируют под действием гравитации. По мере того, как эти галактики созревают, они развивают свои спиральные узоры посредством дифференциального вращения, где внутренние области вращаются быстрее внешних, создавая волны плотности, которые запускают звездообразование вдоль рукавов. Со временем галактики эволюционируют дальше со слияниями более мелких галактик, которые в конечном итоге формируют галактики, которые мы видим сегодня.

Наш собственный Млечный Путь является одной из таких галактик, которая медленно трансформировалась по мере своего эволюционного пути. Однако недавнее исследование группы астрономов Женевского университета (UNIGE) обнаружило самую далекую спиральную галактику на сегодняшний день, которая заставляет нас переосмыслить галактическую эволюцию. Открытие сверхмассивной спиральной галактики было опубликовано в Astronomy and Astrophysics после наблюдений с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба.

Галактика была названа «Zhúlóng» в честь мифологического дракона, который создает день и ночь, открывая и закрывая свои глаза, символизируя связь между светом и космическим временем. Это самая далекая спиральная галактика из когда-либо найденных, существующая всего 1 миллиард лет после Большого взрыва. Несмотря на свой молодой возраст, эта галактика на удивление хорошо развита.

«Мы назвали эту галактику Чжулонг, что в китайской мифологии означает «Дракон-факел». В мифе Чжулонг — это могущественный красный солнечный дракон, который создает день и ночь, открывая и закрывая свои глаза», — говорит ведущий автор исследования Мэньюань Сяо, научный сотрудник кафедры астрономии факультета естественных наук UNIGE.

Чжулонг примечателен своим сходством с Млечным Путем по форме, размеру и звездному составу. Его диск простирается более чем на 60 000 световых лет в поперечнике — сопоставимо с нашей галактикой — и содержит более 100 миллиардов солнечных масс звезд, также сопоставимых с Млечным Путем. Это делает его одной из самых убедительных галактик, похожих на Млечный Путь, когда-либо обнаруженных, но из-за столь ранней эпохи он заставляет нас переосмыслить, как развиваются большие, организованные спиральные галактики, особенно вскоре после начала Вселенной.

Команда обнаружила Чжулонг с помощью обзора PANORAMIC телескопа JWST, который использует специальный режим «чистой параллели», позволяющий телескопу эффективно захватывать обширные области космоса. Этот подход особенно полезен для поиска массивных галактик, которые встречаются крайне редко. Теперь они планируют провести последующие наблюдения с использованием JWST и Atacama Large Millimetre Array, чтобы подтвердить свойства Чжулонг и узнать больше о том, как он сформировался.

Открытие Чжулонг представляет собой сдвиг в нашем понимании эволюции галактик, бросая вызов давним предположениям о временных масштабах, необходимых для формирования спиральной структуры. Существование такой зрелой, массивной спиральной галактики всего через миллиард лет после Большого взрыва предполагает, что процессы эволюции галактик могут происходить гораздо быстрее, чем считалось ранее. По мере продолжения более широкомасштабных обзоров с помощью JWST астрономы ожидают найти дополнительные ранние спиральные галактики, что предоставит новые сведения о том, как развивались галактики в ранней Вселенной.