Підпис: Відображення художником галактики BX442 та її карликової галактики-супутника (зліва вліво). Кредит: Інститут астрономії та астрофізики Данлапа / Джо Бергерон
Древнє зоряне світло, що подорожує протягом 10,7 мільярдів років, принесло сюрприз - свідчення спіральної галактики задовго до того, як відомо, що сформувалися інші спіральні галактики.
"Коли ви повертаєтесь у часі до раннього Всесвіту, галактики виглядають насправді дивними, незграбними та нерегулярними, а не симетричними", - сказала Еліс Шеплі, доцент кафедри фізики та астрономії, співавтор UCLA та співавтор дослідження, повідомленого в сьогоднішньому журналі "Nature" . «Переважна більшість старих галактик виглядають як уламки поїздів. Наша перша думка полягала в тому, чому це така різна і така гарна? "
Галактики сьогодні бувають різноманітних унікальних форм та розмірів. Деякі, як наша Галактика Чумацького Шляху, - це обертові диски зірок і газу, які називаються спіральними галактиками. Інші галактики, звані еліптичними галактиками, нагадують гігантські кулі старих червонуватих зірок, що рухаються у випадкових напрямках. Тоді є безліч менших галактик неправильної форми, пов'язаних між собою гравітацією, але не мають будь-якої видимої структури. Велика, різноманітна популяція цих типів нерегулярних галактик домінувала в ранньому Всесвіті, каже Шапелі.
Світлу від цієї неймовірно віддаленої спіральної галактики, проїжджаючи майже шість трильйонів миль на рік, було потрібно 10,7 мільярдів років, щоб досягти Землі; всього через 3 мільярди років після створення Всесвіту у події під назвою Великий вибух.
Відповідно до прес-релізу UCLA, астрономи використовували гострі очі космічного телескопа Хаббла, щоб шпигувати за 300 дуже віддаленими галактиками у ранньому Всесвіті. Вчені спочатку вважали, що їх галактика, одна з наймасштабніших у їхньому опитуванні, що ведеться за негласним іменем BX442, була ілюзією, можливо, дві галактики, накладені одна на одну.
"Те, що ця галактика існує, вражає", - сказав Девід Лоу, головний автор дослідження та докторантура Інституту Данлапа Інституту астрономії та астрофізики університету Торонто. "Сучасна мудрість стверджує, що таких спіральних галактик" грандіозного дизайну "просто не було в такий ранній час в історії Всесвіту". Галактика "грандіозного дизайну" має видатні, добре сформовані спіральні руки.
Для подальшого розуміння їхнього образу астрономи використовували унікальний, найсучасніший інструмент під назвою спектрограф OSIRIS у W.M. Обсерваторія Кек на спокійному вулкані Мауна-Кеа на Гаваях. Прилад, побудований професором UCLA Джеймсом Ларкіним, дозволив їм вивчати світло приблизно з 3600 місць в BX442 і навколо нього. Цей спектр дав їм потрібні підказки, щоб показати, що вони справді дивляться на єдину обертову спіраль.
Хоча спіральних галактик є в достатку в усьому поточному космосі, це було не завжди. Спіральні галактики в ранньому Всесвіті були рідкісними через часті взаємодії. "BX442 схожий на сусідню галактику, але в ранньому Всесвіті галактики стикалися набагато частіше", - каже Шейпі. «Газ дощував з міжгалактичного середовища і живив зірки, які формувалися набагато швидше, ніж сьогодні; набагато швидшими темпами зростали і чорні діри. Космічний журнал нудний порівняно з цим раннім часом ».
Shapely і Law вважають, що гравітаційне перетягування війни між супутником карликової галактики та BX442 може бути відповідальним за його футуристичний вигляд. Супутник виглядає як лише маленька краплинка на їхньому зображенні. Комп'ютерне моделювання, проведене Шарлоттою Крістенсен, докторантурою університету Арізони та співавтором статті, підтверджує цю ідею. Зрештою, BX442 та менша галактика, ймовірно, злиються.
Шеплі сказав, що BX442 являє собою зв'язок між набагато більш турбулентними ранніми галактиками та обертовими спіральними галактиками, які ми бачимо навколо себе. "Дійсно, ця галактика може підкреслити важливість взаємодій злиття в будь-яку космічну епоху у створенні грандіозної спіральної структури", - сказала вона.
Вивчення BX442, ймовірно, допоможе астрономам зрозуміти, як утворюються спіральні галактики, як Чумацький Шлях, додала вона.
Підпис 2: HST / Keck неправдиве кольорове складене зображення галактики BX442. Кредит: Девід Лоу / Інститут астрономії та астрофізики Данлапа
