Дослідники виявили найвіддаленішу галактику схожу на Молочний Шлях. Ця спіральна галактика під назвою REBELS-25 здається такою ж упорядкованою, як і сучасні галактики, але ми бачимо її такою, якою вона була, коли вік Всесвіту становив лише 700 мільйонів років. Це дивно, оскільки, згідно з поточним розумінням формування галактик, очікується, що такі ранні галактики мають бути більш хаотичними. Обертання та структуру REBELS-25 виявлено за допомогою Великої міліметрової/субміліметрової антени Атакама (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, ALMA), партнером якої є Європейська південна обсерваторія (European Southern Observatory, ESO).
Галактики, які ми бачимо нині, пройшли довгий шлях розвитку, як порівняти з їхніми хаотичними, складними аналогами, які астрономи зазвичай спостерігали в ранньому Всесвіті. «Згідно з нашим розумінням формування галактик, ми очікуємо, що більшість ранніх галактик будуть маленькими та безладними на вигляд», — сказала Жаклін Годж (Jacqueline Hodge), астроном з Лейденського університету (Нідерланди), співавтор дослідження.
Ці хаотичні ранні галактики зливаються одна з одною, а потім неймовірно повільно розвиваються в плоскі форми. Сучасні теорії припускають, що для того, щоб галактика була такою ж упорядкованою, як наш Молочний Шлях — обертовий диск із акуратними структурами, подібними до спіральних рукавів, — мали пройти мільярди років еволюції. Проте виявлення REBELS-25 ставить під сумнів цей часовий масштаб.
У дослідженні, результати якого взяв для публікації журнал Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, астрономи з’ясували: REBELS-25 є найвіддаленішою галактикою з диском, що сильно обертається, з всіх коли-небудь виявлених. Світло із цієї галактики, яке досягло Землі, вийшло тоді, коли Всесвіту було лише 700 мільйонів років — лише п’ять відсотків від його нинішнього віку (13,8 мільярда). Саме тому упорядковане обертання REBELS-25 є несподіваним. «Побачивши галактику, схожу на Молочний Шлях, в якій значною мірою переважає обертання, виникає сумнів щодо нашого розуміння того, як швидко галактики в ранньому Всесвіті еволюціонують у впорядковані галактики», — зауважила Люсі Ровленд (Lucie Rowland), докторант Лейденського університету та перший автор дослідження.
На зображенні ліворуч, яке отримано за допомогою Великої міліметрової/субміліметрової антени Атакама (Large Millimeter/submillimeter Array, ALMA), показано розподіл холодного газу в галактиці REBELS-25. Знімок натякає на існування структури у вигляді витягнутої смуги в центрі галактики. На зображенні праворуч показано рух газу в цій галактиці. Блакитне забарвлення вказує на рух до Землі, а червоне — на віддалення від Землі, а темніший відтінок означає швидший рух. Червоно-синій розділ зображення чітко показує, що об’єкт обертається. Тому REBELS-25 є найвіддаленішою галактикою з обертовим диском, яку коли-небудь виявляли. Авторські права на зображення: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/L. Rowland та ін. Фото з сайту www.eso.org.
Галактику REBELS-25 вперше виявила під час попередніх спостережень таж група дослідників і також за допомогою ALMA, яка розташована в чилійській пустелі Атакама. Тоді це було захопливе відкриття, яке давало натяки на обертання, але роздільна здатність даних була недостатньо високою, щоб встановити це впевнено. Щоб правильно розпізнати структуру та рух галактики, наукова група виконала нові спостереження за допомогою ALMA з вищою роздільною здатністю, що підтвердило незвичний характер цього об’єкта. «ALMA — єдиний наявний нині телескоп із достатньою чутливістю та роздільною здатністю, щоб досягти цього», — сказала Ренске Сміт (Renske Smit), дослідник Ліверпульського університету Джона Мурса у Великобританії, також співавтор дослідження.
На цьому зображенні, отриманому за допомогою камери ближнього інфрачервоного діапазону Оглядового телескопа для видимої та інфрачервоної астрономії (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy, VISTA), показано поле зір і галактик серед яких міститься REBELS-25 — найвіддаленіша галактика з диском, що обертається, з всіх коли-небудь відкритих. Авторські права на зображення: ESO/J. Dunlop et al. Ack.: CASU, CALET. Фото з сайту www.eso.org.
Дивно, але дані також натякають на існування більш розвинених особливостей цієї галактики. Як і в Молочного Шляху, це можуть бути центральна витягнута смуга та навіть спіральні рукави. Щоправда для підтвердження наявності таких структур знадобляться додаткові спостереження. «Виявлення додаткових доказів більш розвинених структур було б захопливим відкриттям, адже це була б найвіддаленіша галактика з такими структурами, які спостерігалися натепер», — сказала Ровленд.
Такі майбутні спостереження REBELS-25 разом з іншими відкриттями ранніх обертових галактик потенційно змінять наше розуміння раннього формування галактик і еволюції Всесвіту в цілому.
За інф. з сайту www.eso.org підготував Іван Крячко
