Галактику с необычно гигантской перемычкой нашли в молодой Вселенной

В галактиках молодой Вселенной звездообразование шло в сотню раз быстрее, чем в Млечном Пути. Сегодня такая продуктивность встречается лишь в сливающихся галактиках, поэтому ученые полагали, что те же причины объясняют повышенную активность в древних объектах. Исследователи думали, что со временем такие галактики принимают эллиптическую форму и звездообразование в них замедляется.

Долгое время мы не могли рассмотреть форму древних галактик, поскольку они скрыты плотными облаками пыли и газа. Эту проблему решили мощные орбитальные космические телескопы, работающие в инфракрасном диапазоне, в частности «Джеймс Уэбб». Оказалось, многие гигантские звездные системы в молодой Вселенной уже имеют форму диска. Как же тогда они достигают такой скорости звездообразования? Почему мы не наблюдаем ее в современных «сестрах» Млечного Пути?

Для подробного исследования ученые выбрали J0107a, самую массивную из известных спиральных галактик с перемычкой того времени. Мы видим ее такой, какой она была через 2,6 миллиарда лет после Большого взрыва.

Астрономы нашли космического «дракона» — самую далекую и массивную спиральную галактику 

Обнаружив самую удаленную от Земли (на сегодняшний день) гигантскую спиральную галактику, международная команда астрономов назвала ее в честь божества китайской мифологии: Чжулун (или Дракон со све…

naked-science.ru

Суммарная масса звезд галактики J0107a — 450 миллиардов солнечных масс. Скорость звездообразования — 499 солнечных масс в год. Для сравнения: у всего Млечного Пути с его сверхмассивной черной дырой и окружающей темной материей масса в два раза меньше, а скорость звездообразования — всего две солнечные массы в год.

Внешне J0107a довольно похожа на современные спиральные галактики с перемычкой, но нашлось существенное отличие — соотношение газа в баре. В перемычке современных галактик на газ приходится меньше 10% от общей массы бара со звездами, у J0107a — 50%. Работа с описанием галактики вышла в журнале Nature.

Перемычка встречается примерно у половины ближайших к нам дисковых галактик. Она играет важную роль в эволюции структуры объекта. Бар «сбивает» спокойное вращение диска, направляя газ к центру. Там газ «питает» звездообразование и, возможно, сверхмассивную черную дыру.

Слева: Схематичное изображение галактики J0107a, иллюстрирующее как внутреннюю структуру с потоками газа по перемычке, так и окружающий галактику огромный диск газа. В центре: снимок, сделанный «Джеймсом Уэббом». Справа: снимок, сделанный ALMA / © Shuo Huang et al. Nature (2025)

В галактике J0107a перемычка провоцирует «всасывание» газа с расстояния до 20 тысяч световых лет от центра (примерно на таком же расстоянии находится Солнечная система в Млечном Пути), но это не единственный источник вещества для новых звезд. Вокруг J0107a крутится огромный диск газа радиусом около 60 тысяч световых лет, в два раза больше «звездного тела» древнего объекта. Своим движением диск примерно следует за движением галактики и питает ее.

«Мы предполагаем, что диск возник из огромного количества газа, по спирали падающего к галактике из космической паутины. Это новая для нас картина галактики-монстра, в которой дисковая галактика формируется из газового потока космического масштаба. После этого в процессе эволюции в ней возникает бар, который формирует быстрые газовые потоки и провоцирует вспышку звездообразования», — объяснил соавтор исследования, астроном Шо Хуана (Shuo Huang) из Национальной астрономической обсерватории Японии.

Кислород помог подтвердить красное смещение и условия формирования древнейшей известной галактики…

В отличие от многих других объектов ранней Вселенной, галактика JADES-GS-z14-0 довольно растянута и «разрежена». Поэтому астрономы уверены, что значительная доля ее светимости — заслуга звезд, а не…

naked-science.ru

Благодаря изучению J0107a ученые подтвердили, что в молодой Вселенной бары играли роль переносчиков газа к областям звездообразования вокруг центра галактик в фазу их активного роста. В J0107a скорость этой «подпитки» достигает 600 солнечных масс в год. Авторы новой работы продолжат наблюдать за объектом, чтобы лучше понять динамику потоков газа внутри и вокруг галактики.