Новое исследование, проведенное с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб», показало, что галактики в ранней Вселенной были значительно более хаотичными и турбулентными, чем предполагалось ранее. Работа, возглавляемая Лолой Данхейв, аспиранткой Кавлиевского института космологии при Кембриджском университете, радикально меняет представления об эволюции галактических структур.
Данные, опубликованные 21 октября в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, демонстрируют, что на заре своего существования галактики не обладали стабильными, вращающимися дисками, подобными современному Млечному Пути. Вместо этого они переживали фазу, которую исследователи назвали «беспорядочной кинематикой». Это состояние характеризовалось крайне нестабильным движением материи внутри них.
Основной причиной этого хаоса было огромное количество газа, наполнявшего молодые галактики. Этот газ служил топливом для двух ключевых процессов: интенсивного, «взрывного» звездообразования и гравитационных нестабильностей в галактическом диске. Совокупность этих факторов препятствовала формированию упорядоченных структур.
Исследование предоставляет уникальный взгляд на процесс созревания галактик. Оно показывает, как они эволюционировали от газонасыщенных и хаотичных образований к более стабильным и упорядоченным системам, которые мы наблюдаем сегодня. Эта бурная молодость была неотъемлемым этапом их развития.
Зрелые галактики, включая Млечный Путь, сформировались значительно позже, за последние несколько миллиардов лет. Их стабилизация стала возможной по мере того, как свободный газ был израсходован на формирование звезд. С уменьшением количества газового топлива галактики смогли развиваться более плавно и предсказуемо.
Полученные результаты скорректировали научное понимание ранней Вселенной. Оказалось, что уровень турбулентности в ту эпоху был намного выше, чем показывали предыдущие исследования. Это связано с тем, что ранние наблюдения были смещены в сторону более крупных и упорядоченных галактик, которые легче обнаружить.
В рамках исследования было изучено движение газа в более чем 250 галактиках. Основное внимание было уделено менее массивным системам, которые ранее упускались из виду. Изучаемый период охватывает время, когда возраст Вселенной составлял от 800 миллионов до 1,5 миллиарда лет, при ее общем возрасте около 13,8 миллиарда лет.
Этот научный прорыв был бы невозможен без телескопа «Джеймс Уэбб». Будучи инфракрасным телескопом, расположенным в гравитационно стабильной точке вдали от светового загрязнения Земли и Луны, он способен заглядывать в прошлое дальше любого другого инструмента. Именно его возможности позволили ученым наблюдать небольшие и неупорядоченные галактики ранней Вселенной.
На следующем этапе команда планирует изучить притоки и оттоки газа в отдельных галактиках. Исследователи будут отслеживать химическое обогащение газа, чтобы понять динамику этих процессов.
Согласно гипотезе, поступающий в галактику газ должен быть менее химически обогащенным, то есть «первозданным». В то же время газ, выбрасываемый из галактики, будет более насыщен тяжелыми элементами, синтезированными внутри звезд.
В перспективе это исследование может помочь объяснить, почему некоторые галактики вращаются быстрее других, связав скорость их вращения с особенностями газообмена на ранних этапах их существования.
Изображение носит иллюстративный характер
Данные, опубликованные 21 октября в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, демонстрируют, что на заре своего существования галактики не обладали стабильными, вращающимися дисками, подобными современному Млечному Пути. Вместо этого они переживали фазу, которую исследователи назвали «беспорядочной кинематикой». Это состояние характеризовалось крайне нестабильным движением материи внутри них.
Основной причиной этого хаоса было огромное количество газа, наполнявшего молодые галактики. Этот газ служил топливом для двух ключевых процессов: интенсивного, «взрывного» звездообразования и гравитационных нестабильностей в галактическом диске. Совокупность этих факторов препятствовала формированию упорядоченных структур.
Исследование предоставляет уникальный взгляд на процесс созревания галактик. Оно показывает, как они эволюционировали от газонасыщенных и хаотичных образований к более стабильным и упорядоченным системам, которые мы наблюдаем сегодня. Эта бурная молодость была неотъемлемым этапом их развития.
Зрелые галактики, включая Млечный Путь, сформировались значительно позже, за последние несколько миллиардов лет. Их стабилизация стала возможной по мере того, как свободный газ был израсходован на формирование звезд. С уменьшением количества газового топлива галактики смогли развиваться более плавно и предсказуемо.
Полученные результаты скорректировали научное понимание ранней Вселенной. Оказалось, что уровень турбулентности в ту эпоху был намного выше, чем показывали предыдущие исследования. Это связано с тем, что ранние наблюдения были смещены в сторону более крупных и упорядоченных галактик, которые легче обнаружить.
В рамках исследования было изучено движение газа в более чем 250 галактиках. Основное внимание было уделено менее массивным системам, которые ранее упускались из виду. Изучаемый период охватывает время, когда возраст Вселенной составлял от 800 миллионов до 1,5 миллиарда лет, при ее общем возрасте около 13,8 миллиарда лет.
Этот научный прорыв был бы невозможен без телескопа «Джеймс Уэбб». Будучи инфракрасным телескопом, расположенным в гравитационно стабильной точке вдали от светового загрязнения Земли и Луны, он способен заглядывать в прошлое дальше любого другого инструмента. Именно его возможности позволили ученым наблюдать небольшие и неупорядоченные галактики ранней Вселенной.
На следующем этапе команда планирует изучить притоки и оттоки газа в отдельных галактиках. Исследователи будут отслеживать химическое обогащение газа, чтобы понять динамику этих процессов.
Согласно гипотезе, поступающий в галактику газ должен быть менее химически обогащенным, то есть «первозданным». В то же время газ, выбрасываемый из галактики, будет более насыщен тяжелыми элементами, синтезированными внутри звезд.
В перспективе это исследование может помочь объяснить, почему некоторые галактики вращаются быстрее других, связав скорость их вращения с особенностями газообмена на ранних этапах их существования.
