Галактиката NGC 1549 изненадва астрономите със странния си начин на растеж - "отвътре навън" и че това се е случило в ранната Вселена, само 700 милиона години след Големия взрив.
Тази галактика е сто пъти по-малка от Млечния път, но е изненадващо зряла за толкова ранна фаза на Вселената. Подобно на голям град, тази галактика има гъста мрежа от звезди в центъра си, но в галактическите "покрайнини" тя става все по-малко плътна. И подобно на голям град тази галактика започва да се разраства, като звездообразуването се ускорява в покрайнините.
Това е най-ранното откриване на галактически растеж отвътре навън. Допреди появата на Джеймс Уеб не беше възможно да се изследва растежът на галактиките на толкова ранен етап от историята на Вселената. Въпреки че изображенията, получени с помощта на Уеб, представляват моментна снимка във времето, изследователите, ръководени от Университета в Кеймбридж, заявяват, че изучаването на подобни галактики може да ни помогне да разберем как те се превръщат от облаци газ в сложните структури, които наблюдаваме днес. Резултатите са докладвани в списание Nature Astronomy.
"Въпросът за това как галактиките еволюират в космическото време е важен за астрофизиката", коментира съавторът д-р Сандро Тачела (Sandro Tacchella) от Лабораторията Кавендиш в Кеймбридж. "Разполагаме с много отлични данни за последните десет милиона години и за галактиките в нашия ъгъл на Вселената, но сега с Джеймс Уеб можем да получим данни от наблюдения за милиарди години назад във времето, изследвайки първите милиарди години от космическата история, което поставя много нови въпроси."
Галактиките, които наблюдаваме днес, растат по два основни механизма: или привличат, или акретират, газ, за да образуват нови звезди, или растат чрез сливане с по-малки галактики. Дали в ранната Вселена са действали различни механизми, е неизяснен въпрос, на който астрономите се надяват да отговорят с помощта на космическия телескоп Джеймс Уеб.
"Очакваме галактиките да бъдат малки, когато започнат оформянето си, тъй като газовите облаци се свиват под собствената си гравитация, образувайки много плътни ядра от звезди и евентуално черни дупки", обяснява Тачела. "С нарастването на галактиката и увеличаването на звездообразуването процесът напшодобява въртящ се фигурист: когато фигуристът прибира ръцете си, набира инерция и се върти все по-бързо и по-бързо. Галактиките са донякъде подобни, привличайки газ от все по-големи разстояния завърта галактиката, поради което те често образуват спираловидни или дисковидни форми."
Галактиката, наблюдавана в рамките на сътрудничеството JADES (JWST Advanced Extragalactic Survey), активно формира звезди в ранната Вселена. Тя има изключително плътно ядро, което въпреки сравнително младата си възраст е с плътност, подобна на съвременните масивни елиптични галактики, които имат 1000 пъти повече звезди. По-голямата част от звездообразуването се извършва по-далеч от ядрото, а още по-далеч от него има "струпване" на звезди.
Активността на звездообразуването силно нараства към периферията, тъй като звездообразуването се разпространява и галактиката нараства по размер. Този тип растеж е бил предсказан с теоретични модели, но с помощта на телескопа Джеймс Уеб вече е възможно да се наблюдава.
"Една от многото причини, поради които Джеймс Уеб е толкова революционен за нас като астрономи, е, че сега можем да наблюдаваме това, което преди е било предсказано чрез моделиране", заявява съавторът Уилям Бейкър (William Baker), докторант в Кавендиш. "Това е като да можеш да провериш домашното си."
С помощта на Джеймс Уеб изследователите извличат информация от светлината, излъчвана от галактиката при различни дължини на вълната, която след това използват за оценка на броя на по-младите звезди спрямо по-старите, което се превръща в оценка на звездната маса и скоростта на звездообразуване.
Тъй като галактиката е толкова компактна, отделните изображения на галактиката са "предварително моделирани", за да се отчетат инструменталните ефекти. Чрез използване на моделиране на звездната популация, което включва данни за газови емисии и поглъщане на прах, изследователите откриват по-стари звезди в ядрото, докато в заобикалящия го компонент на диска се извършва много активно звездообразуване.
Изображения на галактиката NGC 1549, получени с различни филтри. Кредит:
William M. Baker et al. / Nature Astronomy, 2024. JADES Collaboration
Тази галактика удвоява звездната си маса в покрайнините приблизително на всеки 10 милиона години, което е много бързо: галактиката Млечен път удвоява масата си едва на всеки 10 милиарда години.
Плътността на галактичното ядро, както и високият темп на звездообразуване предполагат, че тази млада галактика е богата на газ, необходим за образуването на нови звезди, което може да отразява различни условия в ранната Вселена.
"Разбира се, това е само една галактика, така че трябва да знаем какво са правили другите галактики по това време", коментира Тачела. "Дали всички галактики са били като тази? Сега анализираме подобни данни от други галактики. Разглеждайки различни галактики в космическото време, може би ще успеем да реконструираме цикъла на растеж и да покажем как галактиките растат до крайния си размер днес."
Справка: Baker, W.M., Tacchella, S., Johnson, B.D. et al. A core in a star-forming disc as evidence of inside-out growth in the early Universe. Nat Astron (2024). https://doi.org/10.1038/s41550-024-02384-8
Източник: ‘Inside-out’ galaxy growth observed in the early universe, University of Cambridge
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари
dolivo
Учените, работещи за връщането на вълнестия мамут, създават вълнести мишки
dolivo
Обществото умее да разпознава фалшиви новини, но е скептично към верните новини, показва метаанализ
dolivo
Прогноза за развитие на технологиите до 2099 от Рей Курцвейл
dolivo
Може ли удар от малка черна дупка да убие човек?