«Космический виноград»: древняя галактика сломала представления учёных о процессах в ранней Вселенной

Астрономы обнаружили далёкую галактику, в которой, по всей видимости, расположены дюжины плотно упакованных областей звездообразования, из-за чего она напоминает виноградную гроздь. Результаты исследования были опубликованы 7 августа в журнале Nature Astronomy, пишет Space.com.

Художественное представление галактики «Космический виноград». Источник изображения: NSF/AUI/NSF NRAO/B.Saxton

Из-за своей формы и структуры объект получил название «Космический виноград». Новое исследование показало, что во вращающемся диске галактики находится как минимум 15 массивных сгустков звездообразования, образующих нечто, напоминающее гроздь ярко-фиолетового винограда в космосе. Учёные полагают, что галактика сформировалась всего через 930 млн лет после Большого взрыва.

Наблюдения проводились с помощью космического телескопа имени Джеймса Уэбба (JWST) и Атакамской большой миллиметровой/субмиллиметровой антенной решётки (ALMA) с применением метода гравитационного линзирования. В нём галактическое скопление RXCJ0600-2007, расположенное перед объектом, сыграло роль «увеличительного стекла» для более далёких структур.

«Этот объект известен как одна из самых сильно гравитационно линзированных дальних галактик, когда-либо обнаруженных», — отметил руководитель исследования Сэйдзи Фудзимото (Seiji Fujimoto) в заявлении обсерватории Макдональда Техасского университета в Остине (UT Austin).

«Благодаря этому мощному естественному увеличению в сочетании с наблюдениями, выполненными с помощью одних из самых современных телескопов мира, мы получили уникальную возможность изучить внутреннюю структуру далёкой галактики с беспрецедентной чувствительностью и разрешением», — добавил Фудзимото, начавший исследование в Техасском университете в Остине и ныне работающий в Университете Торонто.

Для изучения «Космического винограда» учёные проанализировали более 100 часов телескопических наблюдений. Ранее полученные космическим телескопом «Хаббл» изображения предполагали наличие внутри неё гладкого вращающегося диска, однако высокое разрешение ALMA и JWST позволило увидеть гораздо более сложную картину — детальнейшее на сегодняшний день изображение внутренней структуры далёкой галактики и массивных сгустков плотного газа, готовых к звездообразованию.

Источник изображения: NASA/ESA/CSA/Fujimoto и др.

Выше представлены изображения скопления галактик RXCJ0600-2007, полученные телескопом JWST в ближнем инфракрасном диапазоне, демонстрирующие мощный эффект гравитационного линзирования. Эти наблюдения с рекордным разрешением раскрыли структуру далёкой галактики ранней Вселенной, состоящей более чем из 15 компактных сгустков звездообразования, расположенных подобно виноградной грозди.

«Наши наблюдения показывают, что в свете молодых звёзд некоторых ранних галактик доминируют несколько массивных, плотных, компактных скоплений, а не однородная звёздная структура», — отметил соавтор исследования Майк Бойлан-Колчин (Mike Boylan-Kolchin), профессор астрономии Техасского университета в Остине.

По мнению исследователей, это открытие меняет представления о раннем формировании галактик. Оно впервые демонстрирует чёткую связь между их малыми внутренними структурами — в данном случае массивными сгустками звездообразования — и общим вращением, что позволяет предположить: многие ранее наблюдавшиеся как гладкие галактики на самом деле могут быть заполнены подобными скрытыми скоплениями звёзд.