Астрономы обнаружили в ранней Вселенной исключительно редкую систему, состоящую как минимум из пяти галактик и 17 галактических скоплений, находящихся в процессе слияния. Это событие, получившее неофициальное название «Квинтет JWST», наблюдается в том виде, в каком оно происходило всего через 800 миллионов лет после Большого взрыва. Исследование было опубликовано 15 августа в журнале Nature Astronomy.
Значимость открытия подчеркивается его уникальностью. Вейда Ху, ведущий автор исследования и научный сотрудник Техасского университета A&M, заявил: «Найти такую систему из пяти физически связанных галактик — исключительно редкое явление как в современных симуляциях, так и в наблюдениях». Кристофер Конселис, профессор внегалактической астрономии в Манчестерском университете, подтвердил, что слияния с участием более двух галактик в ранней Вселенной «чрезвычайно редки».
Статистика подтверждает редкость события. Если слияния двух галактик являются обычным явлением, затрагивающим от 20% до 30% всех галактик, то доля множественных слияний оценивается как «гораздо, гораздо более низкая» и «определенно ниже 1%». Низкая вероятность обнаружения подобной структуры на раннем этапе работы телескопа JWST указывает на то, что исследователям, возможно, повезло.
Открытие стало возможным благодаря совмещению данных космических телескопов «Хаббл» и «Джеймс Уэбб». Хотя «Хаббл» ранее зафиксировал некоторые из этих галактик по отдельности, именно «Джеймс Уэбб» предоставил ключевые доказательства их физической связи. С помощью камеры ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam) телескоп обнаружил огромное гало из газа, окружающее всю группу, что подтвердило их принадлежность к единой системе.
Данные JWST также позволили установить, что все пять галактик имеют одинаковое красное смещение. Это стало неопровержимым доказательством того, что они находятся на одном и том же космическом расстоянии и гравитационно взаимодействуют друг с другом. Наблюдаемые объекты являются «эмиссионными галактиками», демонстрирующими яркие световые сигнатуры водорода и кислорода, что указывает на активное формирование новых звезд.
Общая звездная масса всей системы составляет 10 миллиардов масс Солнца. Расстояние между двумя основными галактиками — 43 300 световых лет, а самая удаленная пара в системе разделена 60 700 световыми годами. Для сравнения, диаметр галактики Млечный Путь составляет около 100 000 световых лет.
Новый «Квинтет JWST» имеет структурное сходство с известным Квинтетом Стефана, который находится в ближней Вселенной. Обе системы демонстрируют «мост из материала» или «приливные хвосты», соединяющие галактики, что является явным признаком гравитационного взаимодействия. Однако ключевое различие заключается в их возрасте и активности. Галактики Квинтета Стефана старше и менее активны, в то время как «Квинтет JWST» богат газом и формирует звезды с гораздо более высокой скоростью, чем ожидалось для той космической эпохи.
Это слияние может быть прямым наблюдением процесса, который приводит к образованию массивных «мертвых» (спокойных) галактик в ранней Вселенной. Такие галактики, прекратившие звездообразование, ранее были обнаружены JWST, и их быстрое появление оставалось загадкой. Наблюдаемый процесс может дать прямое объяснение этому явлению. Предполагается, что сливающиеся галактики превратятся в единую массивную спокойную галактику примерно через 1–1,5 миллиарда лет после Большого взрыва.
Хотя полученные изображения являются революционными, они имеют ограничения. Данные с камеры NIRCam не содержат точной спектроскопической информации, необходимой для измерения таких свойств, как металличность, динамика движения и природа газа внутри системы. Дальнейшие исследования будут направлены на получение многоволновых наблюдений для поиска других тусклых или скрытых галактик в системе.
Основная цель будущих обзоров JWST — найти больше подобных систем. Это позволит определить, являются ли такие массивные слияния редким явлением, предсказанным текущей стандартной моделью Вселенной, или же они указывают на «новые действующие механизмы» в эволюции космоса.
Изображение носит иллюстративный характер
Значимость открытия подчеркивается его уникальностью. Вейда Ху, ведущий автор исследования и научный сотрудник Техасского университета A&M, заявил: «Найти такую систему из пяти физически связанных галактик — исключительно редкое явление как в современных симуляциях, так и в наблюдениях». Кристофер Конселис, профессор внегалактической астрономии в Манчестерском университете, подтвердил, что слияния с участием более двух галактик в ранней Вселенной «чрезвычайно редки».
Статистика подтверждает редкость события. Если слияния двух галактик являются обычным явлением, затрагивающим от 20% до 30% всех галактик, то доля множественных слияний оценивается как «гораздо, гораздо более низкая» и «определенно ниже 1%». Низкая вероятность обнаружения подобной структуры на раннем этапе работы телескопа JWST указывает на то, что исследователям, возможно, повезло.
Открытие стало возможным благодаря совмещению данных космических телескопов «Хаббл» и «Джеймс Уэбб». Хотя «Хаббл» ранее зафиксировал некоторые из этих галактик по отдельности, именно «Джеймс Уэбб» предоставил ключевые доказательства их физической связи. С помощью камеры ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam) телескоп обнаружил огромное гало из газа, окружающее всю группу, что подтвердило их принадлежность к единой системе.
Данные JWST также позволили установить, что все пять галактик имеют одинаковое красное смещение. Это стало неопровержимым доказательством того, что они находятся на одном и том же космическом расстоянии и гравитационно взаимодействуют друг с другом. Наблюдаемые объекты являются «эмиссионными галактиками», демонстрирующими яркие световые сигнатуры водорода и кислорода, что указывает на активное формирование новых звезд.
Общая звездная масса всей системы составляет 10 миллиардов масс Солнца. Расстояние между двумя основными галактиками — 43 300 световых лет, а самая удаленная пара в системе разделена 60 700 световыми годами. Для сравнения, диаметр галактики Млечный Путь составляет около 100 000 световых лет.
Новый «Квинтет JWST» имеет структурное сходство с известным Квинтетом Стефана, который находится в ближней Вселенной. Обе системы демонстрируют «мост из материала» или «приливные хвосты», соединяющие галактики, что является явным признаком гравитационного взаимодействия. Однако ключевое различие заключается в их возрасте и активности. Галактики Квинтета Стефана старше и менее активны, в то время как «Квинтет JWST» богат газом и формирует звезды с гораздо более высокой скоростью, чем ожидалось для той космической эпохи.
Это слияние может быть прямым наблюдением процесса, который приводит к образованию массивных «мертвых» (спокойных) галактик в ранней Вселенной. Такие галактики, прекратившие звездообразование, ранее были обнаружены JWST, и их быстрое появление оставалось загадкой. Наблюдаемый процесс может дать прямое объяснение этому явлению. Предполагается, что сливающиеся галактики превратятся в единую массивную спокойную галактику примерно через 1–1,5 миллиарда лет после Большого взрыва.
Хотя полученные изображения являются революционными, они имеют ограничения. Данные с камеры NIRCam не содержат точной спектроскопической информации, необходимой для измерения таких свойств, как металличность, динамика движения и природа газа внутри системы. Дальнейшие исследования будут направлены на получение многоволновых наблюдений для поиска других тусклых или скрытых галактик в системе.
Основная цель будущих обзоров JWST — найти больше подобных систем. Это позволит определить, являются ли такие массивные слияния редким явлением, предсказанным текущей стандартной моделью Вселенной, или же они указывают на «новые действующие механизмы» в эволюции космоса.
