Шторм в древнем гиганте: в далекой Вселенной нашли «двойника» нашей Галактики

Астрономы впервые зафиксировали мощнейший поток газа, вызвавший бурное звездообразование в спиральной галактике с перемычкой, существовавшей 11 миллиардов лет назад. Открытие, сделанное при помощи телескопов «James Webb» и ALMA, проливает свет на то, как в ранней Вселенной формировались структуры, напоминающие современный Млечный Путь. Результаты наблюдений и выводы ученых представлены в журнале Nature. Изображение галактики J0107a в ближнем инфракрасном диапазоне, полученное космическим телескопом «James Webb». Credit: NASA, ALMA(ESO/NAOJ/NRAO), Huang et al. Объектом наблюдения стала галактика J0107a, находящаяся на расстоянии более 11 миллиардов световых лет от Земли. Она была случайно обнаружена еще в 2014 году, но лишь с недавним запуском телескопа«James Webb» астрономы смогли детально рассмотреть ее структуру. Оказалось, что J0107a – это не просто очередной пылевой «монстр», а удивительно правильная спиральная галактика с ярко выраженной перемычкой (баром), как у нашего Млечного Пути. Ее масса в 10 раз превышает массу нашей Галактики, а скорость звездообразования примерно в 300 раз выше.

Ранее считалось, что столь стремительное рождение звезд возможно лишь при столкновениях галактик. Однако в J0107a не найдено признаков слияния. Вместо этого исследователи увидели, как гигантский бар направляет потоки газа к центру галактики, создавая настоящий шторм со скоростями в сотни километров в секунду. Почти половина массы J0107a заключена в газе – для сравнения, у современных галактик этот показатель обычно не превышает 10 процентов. Именно эта нестабильность, вызванная баром, по-видимому, и запускает взрывной рост звездообразования. Распределение молекулярного газа в галактике J0107a, наблюдаемое ALMA. Газ скапливается в передней части вращающейся структуры и опускается к центру. Credit: NASA, ALMA(ESO/NAOJ/NRAO), Huang et al. Еще одно открытие связано с окружением J0107a: ее окутывает гигантский газовый диск диаметром 120 тысяч световых лет – вдвое больше видимой части галактики. Исследователи предполагают, что этот газ поступает из космической паутины – огромной структуры, соединяющей галактики во Вселенной. Получается, что J0107a образовалась не в результате слияния, а из потока межгалактического газа, который не только создал диск, но и способствовал формированию бара и запуска звездообразования.

Таким образом, J0107a стала первой известной галактикой в ранней Вселенной, где бурный рост звезд вызван внутренними процессами, а не внешним влиянием. Это открытие меняет представления о том, как формировались крупные спиральные галактики, и поднимает новые вопросы о роли баров и газовых потоков в истории Вселенной.