Используя данные космического телескопа имени Джеймса Уэбба (JWST), международная команда ученых исследовала более 250 галактик, которые существовали в ранней Вселенной — в промежутке между 800 миллионами и 1,5 миллиардами лет после Большого взрыва. Как отмечают авторы, это исследование позволило впервые увидеть, насколько "неспокойными" были галактики "в молодости" Вселенной, передает LiveScience.

"Основная часть галактик в то время переживала бурный этап своего развития", — объяснила ведущий автор работы Лола Данхайве, докторантка Института космологии Кавли Кембриджского университета.

В отличие от предыдущих работ, которые сосредотачивались на массивных и упорядоченных галактиках, команда Данхайве исследовала менее массивные структуры и обнаружила в них явление, которое назвали "хаотической кинематикой". Эти галактики не были стабильными вращающимися дисками, подобными Млечному Пути, а демонстрировали высокий уровень турбулентности.

[see_also ids="654994"]

"Мы видим, что турбулентность в этих молодых галактиках вызвана большим количеством газа, который подпитывает интенсивное звездообразование и вызывает гравитационные нестабильности", — отметила Данхайве.

Благодаря наблюдениям JWST ученые смогли проследить, как эти хаотические структуры постепенно эволюционировали в более упорядоченные системы, которые наблюдаются в зрелой Вселенной сегодня. Результаты опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

"На ранних этапах галактики проходят турбулентную фазу, где мощные всплески звездообразования и избыток газа нарушают упорядоченные движения. Позже, когда масса растет, галактики стабилизируются", — объяснила исследовательница.

[see_also ids="652869"]

Такие стабильные системы, как наш Млечный Путь, сформировались лишь в течение последних нескольких миллиардов лет, когда запасы газа сократились, а процесс звездообразования стал более спокойным. Меньшее количество свободного газа позволяет галактикам эволюционировать более предсказуемо и плавно.

Исследование смогли провести благодаря уникальным инфракрасным возможностям JWST, который расположен в стабильной гравитационной точке вдали от Земли и Луны. Телескоп позволяет видеть древнейшие объекты во Вселенной, недоступные другим обсерваториям.

По словам Данхайве, наблюдения в сочетании с компьютерными симуляциями помогают ученым лучше понять "взрывные" процессы звездообразования и роль газа в формировании галактических дисков: "Наша работа открывает новое окно в изучение динамики ранней Вселенной".

[see_also ids="649761"]

Команда планирует продолжить исследования, сосредоточившись на том, как газ поступает и выходит из галактик, а также как он обогащается химическими элементами. Ученые предполагают, что газ, который поступает в галактики, должен быть "чище", а тот, что вытекает, — более насыщенным химическими соединениями, сформированными в звездах.

"Изучение движения газа позволит понять, почему некоторые галактики вращаются быстрее других. Благодаря удивительным возможностям JWST можно открыть гораздо больше, и мы с нетерпением ждем исследования многих других аспектов раннего формирования галактик", — подытожила Данхайве.

В статье "Галактический каннибализм: как Млечный Путь поглощал соседние галактики" Виктор Конев поговорил с галактическим археологом Мариной Ищенко. Она объяснила, что благодаря реконструкции орбит звезд с помощью суперкомпьютеров, ученые воссоздают историю нашей Галактики, которая является достаточно правдивой, хотя пока известен только "первый раздел" ее биографии. Процесс "галактического каннибализма" продолжается и сейчас: Млечный Путь поглощает галактику Сагиттариус, а через 4 миллиарда лет ожидается столкновение с гораздо более крупной галактикой Андромедой.