Ранняя Вселенная была не такой, как мы думали: откуда на заре времен были огромные спиральные галактики?
Иногда складывается ощущение, что Вселенная нарочно испытывает пределы нашего понимания. Недавно, например, астрономы, анализируя данные, полученные с космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST), столкнулись с явлением, которое сложно объяснить — спиральной галактикой с отчетливой структурой, возникшей, когда Вселенная едва достигла юного возраста. Позвольте, я поясню, в чём тут изюминка.
Представьте себе космическую темноту, где всего через полтора миллиарда лет после Большого взрыва из газово-пылевых скоплений начинает формироваться галактика, по форме напоминающая наш родной Млечный Путь. Эта галактика, названная A2744-GDSp-z4, примечательна не только своим почтенным возрастом, но и внушительными габаритами, а также чётко выраженной спиральной архитектурой.
Спирали, возникшие на заре времён: что же делает эту галактику исключительной?
Спиральные галактики сами по себе не являются чем-то необычным во Вселенной. Однако, как правило, их объединяет одна общая черта: «рукава», закручивающиеся от центра, служат очагами активного звёздообразования. Иными словами, газ и пыль, вращаясь вокруг галактического ядра, сжимаются в этих «рукавах», и это запускает процесс появления новых звёзд. Самое поразительное, что спиральные галактики, особенно с такой ярко выраженной архитектурой, как у A2744-GDSp-z4, крайне нетипичны для столь удаленных и ранних этапов развития Вселенной. Подобные находки — настоящая аномалия. Ранее ученые сталкивались лишь с крайне редкими случаями подобных галактик, когда их красное смещение превышало значение 3.0, однако A2744-GDSp-z4 побила этот рекорд, показав значение 4.03. Это говорит о ее уникальном статусе.
Загадка галактики: её масса, возраст и темпы рождения звёзд
Что же ещё известно нам об этом объекте? Помимо отчетливо выраженных двух спиральных рукавов, галактика обладает также заметным центральным уплотнением — балджем — и обширным диском, который простирается в пространстве на 32 000 световых лет. Суммарная звёздная масса этой галактики достигает порядка 14 миллиардов солнечных масс, а процесс звездообразования протекает здесь с интенсивностью около 57,6 солнечных масс в год. Возраст галактики, если верить полученным данным, всего около 228 миллионов лет. Вы представляете себе, как это мало? Это означает, что звездообразование в A2744-GDSp-z4 стартовало примерно через 839 миллионов лет после Большого взрыва, и всего за несколько сотен миллионов лет она сумела нарастить массу в 10 миллиардов солнечных масс.
Вызов для современной космологии: Как же это возможно?
И вот здесь, если честно, возникает действительно важный вопрос: как такое вообще могло произойти? Современные модели формирования галактик предполагают, что столь крупные и сложные структуры, как спиральные галактики, складываются постепенно, путем слияния более мелких объектов в течение миллиардов лет. Однако A2744-GDSp-z4, похоже, идет вразрез с этой картиной. Каким образом ей удалось так быстро обзавестись такой обширной структурой? Как сформировались её чёткие спиральные рукава? Эти вопросы, как обычно, остаются без ответа и требуют дальнейших исследований.
Учёные питают надежды, что будущие наблюдения с помощью JWST, включая спектроскопические измерения, помогут пролить свет на эти загадки. И, по правде говоря, очень здорово, что наука бросает нам такие захватывающие вызовы. Именно посредством таких открытий и происходит расширение границ нашего познания об устройстве Вселенной. Изучение A2744-GDSp-z4 не только дарит нам удивительную картину, оно ставит под сомнение наши устоявшиеся взгляды и подталкивает к более глубоким исследованиям, с целью постижения всех тайн мироздания. И кто знает, какие ещё поразительные открытия ожидают нас в будущем?
