JWST обнаружил гигантскую спиральную галактику в ранней Вселенной
Индийские астрономы сообщают об обнаружении новой cпиральной галактики с упорядоченной структурой с помощью космического телескопа Джеймс Уэбб (JWST). Новая галактика, получившая обозначение A2744-GDSp-z4, является относительно большой и массивной. Открытие было подробно описано в статье, опубликованной на сервере препринтов arXiv.
Спиральные галактики с упорядоченной структурой характеризуются двумя четко выраженными галактическими рукавами. Предполагается, что рукава в таких галактиках на самом деле являются сверхплотными областями, которые запускают звездообразование, поскольку входящий в них материал сжимается в этой области.
До сих пор не совсем понятно, когда и как спиральные галактики впервые появились в ранней Вселенной, и такие галактики, как правило, редки при больших красных смещениях. На сегодняшний день было обнаружено лишь несколько таких галактик при красных смещениях выше 3,0.
Теперь группа астрономов под руководством Раши Джайна из Национального центра радиоастрофизики в Индии сообщает об обнаружении новой спиральной галактики с большим красным смещением с помощью JWST. Новая галактика относится к подтипу с упорядоченной структурой и была идентифицирована при красном смещении 4,03.
«В этой статье мы представляем открытие в области скопления Abell 2744 двухрукавной спиральной галактики с красным смещением z ∼4, когда Вселенной было всего ∼1,5 миллиарда лет. Поскольку это спиральная галактика с упорядоченной структурой (grand-design spiral, GDSp), лежащая в области A2744 на z ∼4, мы обозначаем ее как A2744-GDSp-z4», — пояснили исследователи.
Дальнейшее исследование показало, что галактика демонстрирует большой спиральный узор с двумя хорошо сформированными спиральными рукавами. Галактика также демонстрирует яркий центральный балдж и большой протяженный диск — около 32 000 световых лет в диаметре.
Согласно статье, A2744-GDSp-z4 имеет звездную массу около 14 миллиардов солнечных масс и скорость звездообразования на уровне 57,6 солнечных масс в год. Взвешенный по массе возраст галактики составил 228 миллионов лет.
Астрономы подсчитали, что начало звездообразования в A2744-GDSp-z4 произошло примерно через 839 миллионов лет после Большого взрыва. Таким образом, это означает, что A2744-GDSp-z4 собрала массу в 10 миллиардов солнечных масс за несколько сотен миллионов лет, а возраст Вселенной на красном смещении галактики составляет всего около 1,5 миллиарда лет.
Авторы статьи подчеркивают, что эти результаты бросают вызов существующим иерархическим моделям формирования галактик и оставляют много вопросов открытыми.
«Как A2744-GDSp-z4 приобрела такой большой диск за столь короткое время? Как и когда возникли такие спиральные рукава? На эти вопросы можно ответить, исследуя динамическое состояние этой галактики с помощью будущих наблюдений JWST/NIRSpec IFU», — пишут ученые.