Исследование показывает, что в ранней Вселенной было относительно много спиральных галактик
Если бы мы могли отправиться далеко за пределы нашей галактики и оглянуться назад на Млечный Путь, это было бы великолепное зрелище. Светящиеся спиральные рукава, тянущиеся от центрального ядра, с пылью и туманностями, разбросанными по краям спирали. Когда вы думаете о галактике, вы, вероятно, представляете спиральную галактику, подобную Млечному Пути. Однако спиральные галактики составляют лишь около 60% галактик, которые мы видим. Это потому, что они образуются только тогда, когда меньшие галактики сталкиваются и сливаются со временем. По крайней мере, мы так думали, поскольку новое исследование, опубликованное на сервере препринтов arXiv, предполагает, что это не совсем так.
Согласно стандартной модели, галактики эволюционируют с течением времени. Галактики образовались из обширных облаков первичного водорода и гелия и поэтому, вероятно, вначале имели довольно аморфную структуру. Учитывая плотность ранней Вселенной, столкновения и слияния галактик были обычным явлением, что придало галактикам их вращение и заставило их образовывать диски и спирали. Все это требует времени, поэтому ученые полагают, что спиральные галактики довольно распространены в локальной Вселенной, но редки в ранней Вселенной.
В этой новой работе использовались данные научного исследования Cosmic Evolution Early Release Science Survey (CEERS), которые были собраны космическим телескопом «Джеймс Уэбб» (JWST). Команда идентифицировала 873 галактики массой более 10 миллиардов солнечных масс, с красными смещениями от z = 0,5 до z = 4. Возраст галактик с такими красными смещениями составляет от 5 до 12 миллиардов лет, поэтому исследование охватывает диапазон от ранних галактик до современных.
Из этих галактик 216 были классифицированы как спиральные. Авторы осторожно отметили, что некоторые из них могут быть сливающимися галактиками, которые были неправильно определены, но 108 галактик были единодушно классифицированы экспертами как спиральные. Когда команда расположила их по красному смещению, то обнаружила, что, хотя доля спиральных галактик уменьшалась по мере продвижения в прошлое, их количество при красных смещениях выше z = 3 было намного выше, чем ожидалось. Когда исследователи откалибровали наблюдения, они обнаружили, что примерно пятая часть галактик с z = 3 является спиральными галактиками. Эти очень ранние галактики должны были превратиться в спиральные менее чем через два миллиарда лет после Большого взрыва. Это означает, что у них было слишком мало времени для того, чтобы слияния и столкновения стали причиной их формирования.
Другими словами, многие галактики эволюционировали в дискообразные спирали довольно рано во Вселенной. Таким образом, хотя столкновения и слияния действительно играют роль в формировании спиральных галактик, вероятно, важны и другие факторы. С помощью будущих данных JWST команда надеется определить, как именно эволюционировали эти ранние галактики .
