В новом исследовании команда ученых произвела анализ движений газа и звезд в очень далекой галактике MACS1149-JD1 (сокращенно JD1), что позволило глубже понять процессы формирования и эволюции галактик, включая начало их вращения на ранних эволюционных этапах.
Формирование галактик начинается с аккумуляции газа и затем протекает по мере формирования звезд из этого газа. Со временем звезды начинают формироваться во все более и более удаленных от центра областях галактики, развивается галактический диск, и галактика приобретает конкретную форму. По мере дальнейшего формирования звезд новые звезды преимущественно образуются во вращающемся диске, в то время как более древние звезды остаются в центральной части галактики. Изучая возраст звездных объектов совместно с движением звезд и газа в галактике можно получить представление об эволюционном этапе, которого достигла галактика.
Проведя серию наблюдений в течение двухмесячного периода, астрономы во главе с Цуёси Токуокой (Tsuyoshi Tokuoka) из Университета Васэда, Япония, успешно смогли измерить небольшие изменения в красном смещении материала в границах галактики и нашли, что галактика JD1 удовлетворяет критериям галактики, в которой доминирует вращение. На следующем этапе исследования они произвели моделирование галактики в форме вращающегося диска и обнаружили высокую точность соответствия наблюдениям. Расчетная скорость вращения составляла примерно 50 километров в секунду, что сравнимо со скоростью вращения диска Млечного пути, оцениваемой в 220 километров в секунду. Команда также измерила диаметр галактики JD1, который, согласно этой оценке, составил всего лишь около 3000 световых лет. Для сравнения, размер Млечного пути ученые оценивают приблизительно в 100 000 световых лет.
Значение полученных результатов состоит в том, то галактика JD1 является безусловно самым далеким и, следовательно, ранним источником, при изучении которого удалось различить вращающийся диск из газа и звезд. Совместное рассмотрение этих результатов с результатами аналогичных исследований близлежащих систем, представленных в научной литературе, позволило команде смоделировать постепенное развитие вращающихся галактик на протяжении более чем 95 процентов истории космоса.
Более того, масса, рассчитанная на основе оценки скорости вращения галактики, продемонстрировала хорошее соответствие массе звезд галактики, полученной ранее на основе спектральных данных, и основную ее часть составляют «зрелые» звезды, которые формировались примерно 300 миллионов лет назад. «Это показывает, что звездное население в галактике JD1 формировалось в еще более раннюю эпоху истории Вселенной», - рассказал соавтор исследования доктор Такуя Хашимото (Takuya Hashimoto) из Цукубского университета.
Поскольку скорость вращения галактики JD1 намного ниже скорости вращения галактик, наблюдаемых в более поздние эпохи эволюции Вселенной, включая нашу Галактику, то вполне возможно, что галактика JD1 находится на начальном этапе развития вращательного движения, предполагают авторы.
Работа опубликована в журнале Astrophysical Journal Letters.
По информации https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20220701152925
Обозрение "Terra & Comp".
