Найдавніший ядерний диск змінив уявлення про еволюцію галактик

У центрі далекої галактики помітили щільний диск із молодих світил, який обертається і продовжує рости. Світло від цієї структури подорожувало до Землі понад 9 млрд років, тож перед нами — найвіддаленіший відомий приклад такого утворення. Знахідка свідчить, що складна внутрішня будова з’являлася у зоряних систем значно раніше, ніж передбачали астрономи.

Спіральна галактика з перемичкою NGC 1097 з ядерним диском у центрі
Галактика з перемичкою NGC 1097 у близькому Всесвіті. Вона є характерним прикладом зоряної системи з ядерним диском. Авторство: ESO

Рекордно давня структура

Команда Даремського університету у Великій Британії проаналізувала знімки телескопа James Webb і, як повідомляє phys.org, знайшла в галактиці CEERS4031 ядерний диск. Цим терміном позначають щільну обертову структуру в самісінькому центрі, де активно формуються нові зорі. Ми бачимо CEERS4031 такою, якою вона була лише через 4,5 млрд років після Великого вибуху.

Подібні утворення добре відомі у зрілих зоряних системах неподалік від нас, однак настільки далеко в минуле їх ще ніколи не простежували. Результати роботи дослідники опублікували в рецензованому журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Робота зоряної перемички

Будівельним механізмом для диска виявилася довга зоряна перемичка, бар, що простягається через усю галактику. Такі витягнуті утворення типові для сучасних спіральних систем. Вони скеровують газ і зорі до центральних областей, де з цього матеріалу виростають нові структури.

Космос для кожного

Магазин від Universe Space Tech

Шкарпетки Космічна Капібара – Велика Капі

До товару

Попередні дослідження показували, що перемички могли формуватися рано. Проте прямих доказів їхнього впливу на еволюцію галактик у ту епоху досі бракувало, і нова стаття їх надає.

Стрімка еволюція

Авторка дослідження Зої Ле Конт із Даремського університету назвала відкриття несподіваним і зауважила, що воно змусить переглянути уявлення про роль зоряних перемичок у ранньому Всесвіті. За її словами, знімки James Webb продовжують доводити, що зрілі галактики існували набагато раніше, ніж вважали науковці.

Попри величезну відстань, знайдений диск має ті самі властивості, що й аналоги в сусідніх зоряних системах. Він компактний, багатий на молоді зорі й демонструє ознаки впорядкованого зростання. Це означає, що шлях до сучасних форм був не повільним дрейфом, а швидким розвитком за схожими сценаріями впродовж мільярдів років.

Зв’язок із чорними дірами

Значення знахідки виходить за межі теорії формування галактик. Ядерні диски вважають резервуарами газу, за рахунок якого набирають масу надмасивні чорні діри в центрах більшості зоряних систем. Тож дослідження допоможе зрозуміти, як росли ці об’єкти в найактивнішу епоху Всесвіту.

Схожа структура існує і в нашій Галактиці. Ядерний зоряний диск Чумацького Шляху має радіус лише в кілька сотень світлових років, а його появу так само пов’язують із впливом перемички.

Наступним кроком стануть спостереження за рухом зір і газу всередині CEERS4031. Вони допоможуть з’ясувати, як саме утворився диск і наскільки ефективно бар спрямовує до нього речовину.

Новини інших медіа