Якби ми могли вирушити далеко за межі нашої галактики й озирнутися на Молочний Шлях, це було б дивовижне видовище. Яскраві спіралі, що тягнуться від центрального ядра, з пилом і туманностями, розкиданими по краях спіралі. Коли ви згадуєте про галактики, ви, мабуть, уявляєте спіральну галактику, як Молочний Шлях, але спіралі складають лише близько 60% галактик, які бачать астрономи. Це тому, що спіральні галактики утворюються лише тоді, коли менші галактики з часом стикаються та зливаються. Приблизно так вважали досі науковці, але нове дослідження показує, що це не так.
Стандартна модель галактик передбачає, що вони еволюціонують з часом. Галактики утворилися з величезних хмар первісного водню та гелію, і, ймовірно, спочатку мали досить аморфну структуру. Зважаючи на щільність раннього Всесвіту, зіткнення та злиття галактик були звичайним явищем, через що галактики оберталися й утворювали диски та спіралі. Все це вимагає часу, тому астрономи вважали, що спіральні галактики досить поширені у місцевому (локальному) Всесвіті, але рідкісні в ранньому Всесвіті.
У новій роботі використано дані дослідницького проєкту Cosmic Evolution Early Release Science Survey (CEERS), які отримано за допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба. Наукова група ідентифікувала 873 галактики, маси яких перевищують 10 мільярдів сонячних мас, із червоним зміщенням від z = 0,5 до z = 4. Вік галактик із таким червоним зміщенням становить від 5 до 12 мільярдів років, тому вони охоплюють діапазон від ранніх галактик до сучасних.
Частка спіральних галактик як функція червоного зміщення. Авторські права на зображення: Kuhn та ін. Фото з сайту www.universetoday.com.
З цих галактик 216 класифіковані як спіральні. Автори дослідження обережно звернули увагу на те, що деякі галактики, які зливаються, можливо, класифіковані неправильно, але 108 галактик одностайно класифіковані спостерігачами як спіральні. Коли наукова група впорядкувала їх за червоним зміщенням, вона встановила: хоча частка спіралей зменшувалася, що далі в минулому їх спостерігали, частка спіралей при червоному зміщенні вище z = 3 була набагато вищою, ніж очікувалося. Після того, як науковці відкалібрували спостереження, вони виявили, що близько п’ятої частини галактик при z = 3 є спіральними галактиками. Ці дуже ранні галактики мали стати спіралями менш ніж через два мільярди років після Великого Вибуху. З цього випливає, що злиття та зіткнення не можуть бути причиною їхньої появи. Для цього було б мало часу.
Іншими словами, багато галактик еволюціонували в спіральні у формі диска досить рано у Всесвіті. Отже, хоча зіткнення та злиття відіграють певну роль у формуванні спіральних галактик, ймовірно, є інші фактори, які також відіграють суттєву роль в цьому процесі. Наразі незрозуміло, що це за фактори. Завдяки майбутнім даним від «Джеймса Вебба» наукова група сподівається визначити, як розвивалися ці ранні галактики та чому спіральні галактики існують так довго.
За інф. з сайту www.universetoday.com підготував Іван Крячко
