Дослідження галактик у ранньому Всесвіті завжди було однією з найцікавіших тем в астрофізиці, і нові знімки інфрачервоної обсерваторії “Джеймс Вебб” допомагають науковцям розкрити таємниці їх формування.
Фізично доступна для спостережень частина Всесвіту має радіус близько 46 мільярдів світлових років. У цьому просторі існують сотні мільярдів галактик, які утворилися протягом 13,8 мільярда років після Великого вибуху. Однак, як саме галактики набули своїх форм і структури, залишається однією з ключових загадок астрофізики. Вчені знають, що ранні галактики утворювалися з водневих згустків, які виникли через кілька сотень тисяч років після Великого вибуху. Але деталі цього процесу ще досліджуються.
Завдяки телескопу “Джеймс Вебб”, астрономи мають можливість спостерігати найвіддаленіші галактики, світло від яких йшло до нас мільярди років. Телескоп фіксує інфрачервоне випромінювання, що дозволяє “заглядати” в минуле і бачити галактики, якими вони були через кількасот мільйонів років після Великого вибуху.
Однією з галактик, що привернула особливу увагу астрономів, стала галактика JADES-GS+53.18343-27.79097. Вона має масу близько 400 мільйонів мас Сонця і діаметр близько 1500 світлових років, що робить її значно меншою за Чумацький Шлях, який має сотні мільярдів зірок. Найцікавішим є те, що ця галактика існувала лише через 700 мільйонів років після Великого вибуху, і її структура виявилася набагато складнішою, ніж очікували вчені для такого раннього етапу Всесвіту.
Розвиток та структура галактики
Одним з найбільш вражаючих аспектів цієї галактики є її щільне ядро, яке нагадує ядра сучасних еліптичних галактик, хоча сама галактика значно молодша. Більше того, виявилося, що більшість зірок у ній утворюються ближче до периферії, а не в центрі, як це спостерігається в багатьох сучасних галактиках. Кожні 10 мільйонів років маса нових зірок на околицях галактики подвоюється, що свідчить про процес зореутворення, що поширюється від центру до країв галактики.
Дослідження, опубліковане в журналі Nature Astronomy, підтверджує, що така схема розвитку галактик була передбачена теоретично, але тепер її вдалося спостерігати на практиці. Це відкриття допомагає зрозуміти, як ранні галактики еволюціонували і як зореутворення поступово “рухалося” до зовнішніх регіонів галактик.
Механізми формування галактик
За словами одного з авторів дослідження, доктора Сандро Тачелли з Кембриджського університету, процес формування галактик можна порівняти з обертанням фігуриста на льоду: коли він притискає руки до тіла, його швидкість обертання зростає. Так само, коли маса накопичується в центрі галактики, речовина в ньому починає обертатися все швидше, що призводить до формування спіральних або дискових структур.
Відкриття таких ранніх і добре структурованих галактик, як JADES-GS+53.18343?27.79097, ставить нові питання перед астрофізиками. Виявляється, що деякі галактики могли розвиватися швидше, ніж передбачали попередні теорії. Це відкриття також підкреслює важливість інфрачервоних телескопів для вивчення найвіддаленіших куточків Всесвіту і ранніх етапів його еволюції.
Отже, телескоп “Джеймс Вебб” відкриває нові горизонти для дослідження космосу, дозволяючи науковцям зазирнути в найвіддаленіше минуле і спостерігати, як формувалися перші галактики у Всесвіті.