Астрономы считали, что на формирование упорядоченных галактик, похожих на наш Млечный Путь, требуются миллиарды лет. Новое открытие телескопа Уэбб ставит эту идею под сомнение, показывая идеальную спираль в эпоху, когда возраст Вселенной составлял лишь 1,5 миллиарда лет.
Галактику, названную Алакнанда (Alaknanda), обнаружили индийские ученые из Национального центра радиоастрофизики Института фундаментальных исследований Тата (National Centre for Radio Astrophysics of the Tata Institute of Fundamental Research, NCRA-TIFR). Она выглядит как классическая спираль «великого замысла» с двумя симметричными рукавами и яркой центральной частью. Размер ее диска — около 30 000 световых лет. Но главное — ее возраст. Мы видим ее такой, какой она была, когда Вселенной исполнилось лишь 1,5 миллиарда лет. Сейчас ей около 13,8 миллиардов.
Это открытие ломает привычные сценарии. Согласно им, в ту эпоху галактики должны были представлять собой беспорядочные сгустки газа и звезд, еще не успевшие собраться в тонкий вращающийся диск, не говоря уже о четких спиральных рукавах. Для их формирования нужна плавная аккреция газа и отсутствие разрушительных столкновений. Алакнанда демонстрирует, что этот процесс мог идти в разы быстрее.
Ее звездообразование тоже идет с бешеной скоростью — около 60 солнечных масс в год. Для сравнения, наш Млечный Путь сегодня рождает звезды в 20 раз медленнее. Примерно половина звезд Алакнанды могла сформироваться всего за 200 миллионов лет — мгновение по космическим меркам.
Увидеть эту далекую и тусклую галактику ученым помог эффект гравитационного линзирования. Алакнанда расположена позади скопления галактик Abell 2744 или скопления Пандоры. Гравитация этого массивного скопления действует как гигантская линза, усиливая свет от фоновых объектов. Это сделало Алакнанду ярче и позволило JWST получить её детальное изображение в нескольких спектральных фильтрах.
«Обнаружение столь организованного диска в эту эпоху говорит нам, что процессы формирования галактик могли протекать гораздо эффективнее, чем предсказывают модели», — поясняет ведущий автор исследования Раши Джайн (Rashi Jain).
Открытие Алакнанды вписывается в ряд недавних находок JWST, которые рисуют картину более «взрослой» и развитой ранней Вселенной. Теперь астрономам предстоит понять, каким образом гравитация и газодинамика смогли так быстро создать столь совершенную структуру. Ответы могут изменить наше понимание темпов космической эволюции и сроков появления первых звездных систем, способных породить планеты.
