Астрономы из Японии впервые зафиксировали, как в одной из древнейших галактик Вселенной закрутилась настоящая барная спираль — как у Млечного Пути, но куда массивнее и активнее. Исследователи из Национальной астрономической обсерватории Японии (NAOJ) и Университета Нагоя во главе с Шуо Хуаном провели комбинированные наблюдения с помощью радиотелескопа ALMA и космического телескопа «Джеймс Уэбб». Их цель — загадочная галактика J0107a, существовавшая всего через 2,6 млрд лет после Большого взрыва.

Фото: NASA, ALMA(ESO/NAOJ/NRAO), Huang et al

И, как оказалось, это не просто гигантская звёздная фабрика, а одна из самых совершенных древних барных спиралей, которые когда-либо удавалось увидеть в глубинах космоса.

Галактика J0107a была обнаружена ещё в 2014 году случайно, во время наблюдений за VV114 — галактическим слиянием на более близком расстоянии. Но лишь в 2023-м, благодаря инфракрасным снимкам с телескопа «Джеймс Уэбб», стало понятно, насколько уникален объект: масса более чем в 10 раз превышает массу Млечного Пути, а звёздообразование происходит в 300 раз быстрее.

Фото: NASA/ALMA(ESO/NAOJ/NRAO, Huang et al

С помощью ALMA исследователи измерили распределение молекулярного газа (по линиям CO и нейтрального углерода) и выяснили, что более 50% всей массы газа сосредоточено в барной структуре — в отличие от современных галактик, где этот показатель редко превышает 10%.

Бар создаёт турбулентные потоки вещества, которые направляются к ядру галактики на колоссальных скоростях — сотни километров в секунду на расстоянии до 20 тысяч световых лет. В центре рождаются тысячи новых звёзд.

До сих пор считалось, что столь интенсивное звёздообразование в ранней Вселенной вызвано либо слияниями галактик, либо хаотическими нестабильностями. Однако у J0107a нет следов слияний. Вместо этого вокруг галактики вращается огромный газовый диск диаметром 120 тыс. световых лет, который, по всей видимости, питает её прямо из космической паутины.

Исследователи полагают, что J0107a формировалась как диск из потоков газа с межгалактических структур, а затем развила барную структуру, которая ускорила активацию звездообразования.

Это первая в истории прямая фиксация бурного звёздного роста, вызванного именно барной структурой в такой ранний космический период.

Подробнее на iXBT