Обнаружена самая древняя спиральная галактика во Вселенной

С помощью космических телескопов вроде «Хаббла» астрономы стараются все глубже и глубже заглянуть внутрь космической паутины Вселенной. Ведь чем дальше ты смотришь, тем глубже назад во времени ты проникаешь, и это позволяет тебе увидеть, как Вселенная выглядела миллиарды лет назад. С запуском и началом работы других еще более продвинутых технологий, телескопов и обсерваторий ученые могут более детально изучать историю и эволюцию космоса.

Совсем недавно международная группа астрономов с помощью телескопа «Джемини север» обсерватории Джемини, расположенной на горе Мауна Кеа, что на острове Гавайи, обнаружила спиральную галактику, расположенную в 11 миллиардах световых лет от нас.

Используя новый метод, сочетающий гравитационное линзирование и спектрографию, ученые смогли увидеть объект, который существовал 2,6 миллиарда лет назад с момента Большого взрыва. Галактика получила название A1689B11 и на данный момент является самой древней из когда-либо обнаруженных спиральных галактик. О своем открытии астрономы поделились на страницах последнего номера журнала The Astrophysical Journal.

Найти саму галактику A1689B11 позволил метод гравитационного линзирования. Этот метод очень часто применяется астрономами и подразумевает использование очень больших объектов (например, галактических скоплений) в качестве своеобразной линзы, которая позволяет свету объекта, расположенного за линзой, ее огибать. За этим светом астрономы и ведут наблюдение.

В пресс-релизе Технологического университета Суинберна астроном Тяньтянь Юань, глава исследовательской группы, пишет:

«Этот метод позволяет проводить изучение древних галактик с очень высоким визуальным разрешением и беспрецедентным уровнем деталей. Мы смогли понаблюдать за галактикой, такой, какой она была 11 миллиардов лет назад, и стали прямыми свидетелями формирования первых, примитивных спиральных галактических рукавов».

После этого ученые использовали спектрограф NIFS (Near-infrared Integral Field Spectrograph), установленный на телескоп «Джемини север», для подтверждения структуры и природы самой древней спиральной галактики. Инструмент был создан астрономом Питером МакГрегором из Австралийского национального университета. Ученый отвечает за его калибровку и правильную работу.

Благодаря последнему открытию ученые получили дополнительную информацию о том, как галактики приобретают свою форму. Согласно созданной знаменитым астрономом Эдвином Хабблом классификации галактик (последовательность Хаббла) существует три основных типа этих объектов – эллиптические, линзообразные и спиральные, — а также четвертая, дополнительная категория, называющаяся иррегулярными галактиками.

Согласно данной классификации все галактики начинают свое формирование с эллиптических структур, после чего видоизменяются и приобретают форму спиральных, линзообразных или иррегулярных галактик. Поэтому открытие подобной очень древней спиральной галактики особенно важно для понимания того, когда и как самые ранние галактики начали изменять свою форму с эллиптической и приобретать более современные.

«Изучение древних спиральных галактик, подобных A1689B11, является важным звеном в понимании загадки того, как и когда началась последовательность Хаббла. Спиральные галактики были очень редким явлением для ранней Вселенной, и это открытие открывает нам дверь для изучения того, как происходит галактический переход от очень хаотичной, турбулентной формы диска в гораздо более спокойные, тонкие галактические диски, как, например, наша галактика Млечный путь», — комментирует соавтор исследования, астроном Принстонского университета Ренюэ Цен.

Самым же интересным в открытии A1689B11 является то, что эта спиральная галактика демонстрирует некоторые весьма удивительные особенности, которые открывают больше деталей и одновременно заставляют задаться новыми вопросами относительно этого периода истории космоса. Как говорит Юань, эти особенности ярко контрастируют на фоне более современных галактик того же типа.

«По сравнению с более молодыми галактиками того же типа в этой древней галактике новые звезды формируются в 20 раз быстрее. То есть почти на том же уровне, что и у молодых галактик с аналогичной массой, существовавших в ранней Вселенной», — говорит Юань.

«Однако в отличие от других галактик той же эпохи A1689B11 обладает очень холодным и тонким диском, вращающимся очень спокойно и на удивление с очень малым уровнем турбулентности. Подобный тип спиральных галактик, принадлежащих той эпохе, нам прежде видеть не доводилось».

В будущем команда астрономов надеется провести дополнительные исследования этой галактики, чтобы более подробно разобрать ее структуру и природу, а также сравнить ее с другими спиральными галактиками из той же эпохи. Особым интересом для ученых является вопрос о возникновении спиральных рукавов, выступающих своеобразным маркером перехода между древними эллиптическими галактиками к более современным спиральным, линзообразным и иррегулярным.