В ранней Вселенной обнаружена галактика без признаков вращения

Астрономы, работающие с телескопом Джеймса Уэбба (JWST), сделали удивительное открытие о галактике, существовавшей очень давно и далеко от нас: она не вращается.

"Мы привыкли видеть подобные вещи только в самых массивных, зрелых галактиках, которые ближе к нам и во времени, и в пространстве. В этой конкретной галактике мы не обнаружили никаких признаков вращения - это было неожиданно и крайне интересно", - признается астрофизик Бен Форрест из Калифорнийского университета в Дэвисе, первый автор статьи.

Согласно современным теориям, когда первые галактики только начинали формироваться, угловой момент втекающего газа и влияние гравитации вызвали их вращение. На протяжении многих миллиардов лет некоторые галактики, особенно находящиеся в скоплениях, неоднократно сливались друг с другом; их вращения либо складывались, либо частично компенсировали друг друга. Именно поэтому некоторые из ближайших к нам галактик (и, следовательно, относительно «молодых») могут проявлять слабое общее вращение, но в то же время сильное хаотическое движение звезд внутри них.

Подобный процесс занимает колоссальное количество времени, поэтому тот факт, что галактика XMM-VID1-2075 достигла такого состояния, когда Вселенной было меньше 2 миллиардов лет, является большой неожиданностью.

Форрест и его коллеги в обзоре MAGAZ3NE (Массивные древние галактики на z>3 в ближнем инфракрасном диапазоне — массивные древние галактики со смещением более 3 в ближнем инфракрасном диапазоне) наблюдали эту галактику с помощью Обсерватории. Кек на Гавайях.

"Предыдущие наблюдения MAGAZ3NE подтвердили, что это одна из самых массивных галактик в ранней Вселенной, содержащая в несколько раз больше звезд, чем наш Млечный Путь. Также было подтверждено, что она больше не формирует новые звезды, что делает ее особенно привлекательной целью для повторных наблюдений", - объясняет Форрест.

JWST измерил относительное движение материи внутри XMM-VID1-2075 и двух других галактик аналогичного возраста.

"Подобная работа в основном проводится с близкими галактиками: они рядом, они крупнее, и подобные исследования можно проводить с земли. Но с галактиками с высоким красным смещением это очень сложно - на небе они кажутся гораздо меньшими. [JWST] действительно раздвигает границы возможного", - подчеркивает астрофизик.

По его словам, из трёх изученных галактик одна явно вращается, одна «ведёт себя хаотично», а у третьей нет вращения, но много хаотического движения.

«Это согласуется с тем, что мы видим для некоторых из самых массивных галактик в локальной Вселенной, но обнаружить это так рано было немного удивительно», — отмечает исследователь.

Когда она успела так замедлиться? Версия одна: это не результат множественных слияний, а одиночное столкновение двух галактик, вращавшихся практически в противоположные стороны. Наблюдения подтверждают эту гипотезу.

"Мы видим яркое пятно на краю этой галактики. Это указывает на то, что в нее врезался другой объект — он взаимодействует с системой и, скорее всего, меняет свою динамику", — говорит Форрест.

Астрономы продолжают поиск других подобных объектов в ранней Вселенной. Сравнивая свои наблюдения с компьютерным моделированием, они могут проверить теории формирования галактик.

"Некоторые симуляции предсказывают, что таких невращающихся галактик в ранней Вселенной должно быть очень мало - это, по расчетам, довольно редкое явление. И это открытие позволяет нам проверить эти модели и понять, насколько они на самом деле распространены. А это, в свою очередь, скажет нам, верны ли наши теории об эволюции галактик", - заключил Форрест.