Слияние произошло через 800 миллионов лет после Большого взрыва
- Источник:
NASA, ESA, CSA, and STScI
Астрономы обнаружили невероятно редкую систему, в которой сливаются как минимум пять галактик из ранней Вселенной — всего через 800 миллионов лет после Большого взрыва. Это удивительное открытие было сделано с помощью данных, полученных с космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST) и космического телескопа «Хаббл».
Слияния галактик играют ключевую роль в формировании галактик в ранней Вселенной. Хотя слияния галактик происходят нечасто, они все же случаются, как правило, с участием двух галактик. Однако недавно обнаруженное слияние, получившее название «Квинтет JWST», включает в себя как минимум пять галактик и 17 скоплений галактик.
«Обнаружение такой системы с пятью физически связанными галактиками — исключительная редкость как в современных симуляциях, так и в наблюдениях,» — сказал ведущий автор исследования Вейда Ху (Weida Hu), научный сотрудник Техасского университета A&M.
Эти галактики называются галактиками с эмиссионными линиями, поскольку в их спектре присутствуют характерные признаки, в частности линии, излучаемые водородом и кислородом, которые являются явными признаками формирования новых звезд.
Сила двух
В исследовании, опубликованном в журнале Nature Astronomy, использовались данные JWST и «Хаббла». Камера ближнего инфракрасного диапазона телескопа JWST указала на большое газовое облако вокруг группы галактик. Это означает, что пять галактик не являются независимыми, а физически связаны и входят в одну систему.
Хотя некоторые из этих галактик были обнаружены ранее с помощью телескопа «Хаббл», только данные JWST говорят о том, что пять галактик имеют одинаковое красное смещение и взаимодействуют друг с другом. Красное смещение — это мера космического расстояния, при этом более высокое красное смещение соответствует более удаленным и древним объектам. Красное смещение возникает из-за того, что свет, излучаемый удаленными объектами, растягивается в более длинные и красные волны при прохождении через расширяющуюся Вселенную.
Ученый предположил, что могут существовать и другие тусклые или скрытые галактики, связанные с «Квинтетом JWST», которые еще не были обнаружены. Но для обнаружения этих галактик могут потребоваться сложные многоволновые наблюдения.
Команда обнаружила, что две основные галактики в системе находятся на расстоянии 43 300 световых лет друг от друга, а самая удаленная пара среди всех галактик в системе — на расстоянии 60 700 световых лет друг от друга. Для сравнения: наша галактика Млечный Путь простирается примерно на 100 000 световых лет.
Дальний родственник
Эта система похожа на аналог в локальной вселенной, «Квинтет Стефана», который представляет собой слияние четырех галактик, а пятая галактика находится в той же части неба, но не участвует в слиянии.
«Поразительное сходство заключается в наличии материального моста, соединяющего две галактики в „Квинтете JWST“. Такая же особенность наблюдается в „Квинтете Стефана“ и указывает на приливные хвосты, образовавшиеся в результате взаимодействия галактик, — сказал Ху. — Однако скорость звездообразования в „Квинтете JWST“ намного выше».
В то время как все галактики в «Квинтете Стефана» являются гораздо более древними системами в близлежащей Вселенной и поэтому менее активны, галактики в «Квинтете JWST» богаты газом и активно формируют новые звезды со скоростью, превышающей ожидаемую для этого периода.
«Квинтет JWST», состоящий как минимум из пяти галактик и 17 скоплений галактик, имеет общую звездную массу в 10 миллиардов солнечных масс. Исследование предполагает, что высокая масса и скорость звездообразования указывают на то, что галактики в процессе слияния могут превратиться в массивную спокойную галактику примерно через 1–1,5 миллиарда лет после Большого взрыва. Спокойные галактики — это галактики, в которых прекращается формирование новых звезд. Предыдущие исследования JWST выявили несколько таких объектов в ранней Вселенной, что поставило вопрос о том, как галактики могли стать «мертвыми» так рано.
Если в будущих исследованиях с помощью JWST будет обнаружено больше систем, подобных «Квинтету JWST», ученые смогут изучить, как часто появляются такие сливающиеся группы галактик, какова их природа и в каких условиях они формируются.
В 2024 году международная команда астрономов, обнаружила космическое столкновение: одна из галактик Квинтета Стефана «врезается» в остальные на невероятной скорости 3,2 миллиона километров в час.
