Надпись: визуализация художником галактики BX442 и сопутствующей карликовой галактики (вверху слева). Предоставлено: Институт астрономии и астрофизики им. Данлэпа / Джо Бержерон.
Древний звездный свет, путешествовавший в течение 10,7 миллиардов лет, принес сюрприз - свидетельство существования спиральной галактики задолго до того, как образовались другие спиральные галактики.
«Когда вы возвращаетесь во времени к ранней Вселенной, галактики выглядят действительно странно, комковато и нерегулярно, а не симметрично», - сказала Алиса Шепли, доцент UCLA, профессор физики и астрономии, соавтор исследования, опубликованного в сегодняшнем журнале Nature. , «Подавляющее большинство старых галактик выглядят как крушения поездов. Нашей первой мыслью было: почему это так отличается и так красиво?
Сегодня галактики бывают самых разных форм и размеров. Некоторые, как наша Галактика Млечный Путь, являются вращающимися дисками звезд и газа, называемыми спиральными галактиками. Другие галактики, называемые эллиптическими галактиками, напоминают гигантские шары более старых красноватых звезд, движущихся в случайных направлениях. Тогда есть множество меньших галактик неправильной формы, связанных вместе силой тяжести, но испытывающих недостаток в любой видимой структуре. По словам Шейпли, в ранней Вселенной доминировало большое разнообразие этих неправильных галактик.
Свет от этой невероятно далекой спиральной галактики, распространяющейся почти на шесть триллионов миль в год, достиг Земли на 10,7 миллиардов лет; всего через 3 миллиарда лет после того, как Вселенная была создана в событии под названием Большой взрыв.
Согласно пресс-релизу UCLA, астрономы использовали острые глаза космического телескопа Хаббла, чтобы шпионить за 300 очень далекими галактиками в ранней Вселенной. Ученые изначально думали, что их галактика, одна из самых массивных в их обзоре, получившая название «BX442», не имеет гламура, была иллюзией, возможно, две галактики наложены друг на друга.
«Тот факт, что эта галактика существует, поразителен», - сказал Дэвид Лоу, ведущий автор исследования и аспирант Института Данлэпа в Институте астрономии и астрофизики Дунлэп Университета Торонто. «Сегодняшняя мудрость гласит, что таких спиральных галактик с« великим замыслом »просто не существовало в столь ранний период истории вселенной». Галактика «великого дизайна» имеет видные, хорошо сформированные спиральные рукава.
Чтобы лучше понять свое изображение, астрономы использовали уникальный современный прибор под названием спектрограф OSIRIS в W.M. Обсерватория Кек на вершине спящего вулкана Мауна-Кеа на Гавайях. Прибор, созданный профессором Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе Джеймсом Ларкиным, позволил им изучать свет примерно из 3600 мест в BX442 и вокруг него. Эти спектры дали им подсказки, необходимые им, чтобы показать, что они действительно смотрят на одну вращающуюся спиральную галактику.
Хотя спиральные галактики распространены по всему космосу, это не всегда имело место. Спиральные галактики в ранней Вселенной были редки из-за частых взаимодействий. «BX442 выглядит как соседняя галактика, но в ранней вселенной галактики сталкивались гораздо чаще», - говорит Шейпли. «Из межгалактической среды шел дождь из газа, и питающие звезды формировались гораздо быстрее, чем сегодня; черные дыры росли гораздо более быстрыми темпами. Космический журнал скучен по сравнению с этим ранним временем ».
Шейпли и Лоу считают, что гравитационное перетягивание каната между спутником галактической галактики и BX442 может быть причиной его футуристического вида. Компаньон выглядит как маленький шарик на их изображении. Компьютерное моделирование, проведенное Шарлоттой Кристенсен, аспирантом Университета Аризоны и соавтором статьи, подтверждает эту идею. В конце концов, BX442 и меньшая галактика, вероятно, сольются.
Шепли сказал, что BX442 представляет собой связь между ранними галактиками, которые гораздо более турбулентны, и вращающимися спиральными галактиками, которые мы видим вокруг нас. «Действительно, эта галактика может подчеркнуть важность взаимодействия слияний в любой космической эпохе для создания грандиозной спиральной структуры», - сказала она.
Изучение BX442, вероятно, поможет астрономам понять, как спиральные галактики, подобные форме Млечного пути, добавила она.
Подпись 2: HST / Keck ложное цветное составное изображение галактики BX442. Предоставлено: Дэвид Лоу / Институт астрономии и астрофизики им. Данлэпа
