Найден двойник нашей ранней галактики
Поскольку взгляд в глубины Вселенной — это взгляд в прошлое, удаленная на 12 миллиардов световых лет от нас галактика, получившая название SPT0418-4, находится во времени ранней Вселенной — всего через 1,4 миллиарда лет после Большого взрыва. Казалось бы, галактики, образовавшиеся в то время, должны быть хаотичными сгустками звезд и газа. Но галактика SPT0418-4, напротив, упорядочена и стабильна.
«Было большим сюрпризом обнаружить, что эта очень молодая галактика так похожа на соседствующие с нами спиральные галактики, причем вопреки всем теоретическим моделям и предыдущим наблюдениям, — говорит аспирантка Франческа Риццо из Института астрофизики Макса Планка в Германии, которая руководила исследованием. — С другой стороны, когда мы начали наблюдать за SPT0418-47, мы знали, что есть большая вероятность увидеть что-то совершенно новое, потому что мы впервые рассмотрели столь удаленную галактику».
Галактики, подобные SPT0418-47, обычно слишком далеки и тусклы для изучения. К счастью, Риццо и ее коллегам помог естественный космический телескоп, называемый гравитационной линзой.
Между Землей и SPT0418-47 расположена большая галактика, и ее гравитационное поле искажает и усиливает свет от более далекой галактики, что позволило ученым рассмотреть ее в деталях.
«Гравитационное линзирование позволило нам наблюдать галактику на краю Вселенной, словно она находилась совсем рядом, — объясняет Риццо. — Представьте, что вы фотографируете удаленный объект с помощью камеры телефона 2000-х годов. Затем вы делаете тот же снимок на iPhone 11. Это все равно что увидеть снимок заново!».
Наблюдения галактики SPT0418-47 с использованием гравитационной линзы велись с помощью радиообсерватории ALMA в Чили, которая в настоящее время является крупнейшим радиотелескопом в мире. Снимки показывают, что в галактике уже образовался стабильный вращающийся диск и выпуклость из звезд и газа вокруг ее центра, как и во многих спиральных галактиках, включая Млечный Путь:
Тем не менее, у SPT0418-47 нет спиральных рукавов, а созданные модели показывают, что в дальнейшем галактика, скорее всего, превратится в эллиптическую, имеющую другой тип структуры, нежели Млечный путь.
Существование столь спокойной галактики в эпоху, когда взрывы сверхновых звезд и частые столкновения должны наблюдаться повсеместно, бросает вызов нашему пониманию того, как эти массивные структуры образовывались и развивались в ранней Вселенной.
Риццо и ее коллеги планируют продолжить наблюдения за далекими галактиками начала Вселенной с целью понять, является ли SPT0418-47 исключением из правил или одной из многих стабильных галактик того времени.