Древнейшие галактики подозрительно похожи на нынешние

Нет, формы, конечно, не так отточены, но, по всей видимости, какие-то процессы разделили их на два основных типа 11,5 млрд лет назад, и вовсе не возраст отличает нынешние эллиптические галактики от спиральных...

Международная группа астрономов во главе с Боми Ли (BoMee Lee) из Массачусетского университета в Амхерсте (США), применив космический телескоп «Хаббл» для изучения галактик, существовавших 11,5 млрд лет назад, нашла, что они подозрительно похожи на современные.


Всего была проанализирована 1 671 галактика, целый ряд из которых возник и существовал за 2,5 млрд лет после Большого взрыва — то есть на пределе досягаемости наших нынешних приборов, далее способных различать лишь отдельные галактики, малочисленность которых просто не позволяет накопить статистику.

Дело дошло до того, что формы и цвета этих экстремально древних образований легко уложились в систему визуальной классификации Эдвина Хаббла, внедрённую в 1926 году на материале доступных тогдашним телескопам галактик, среди которых, разумеется, не было ни одной по-настоящему старой.

Последовательность Хаббла, напомним, делила галактики на эллиптические и спиральные. Первые полны старыми звёздами и почти не дают новых; вторые, в одной из которых живём мы, активно формируют звёзды, а потому там много сравнительно молодых голубых, жёлтых и белых светил. Почему одни галактики отличаются от других, не очень ясно, однако ещё менее ясно, почему такие отличия были уже 11,5 млрд лет назад, когда, казалось бы, формирование звёзд должно было активно протекать практически повсеместно.

«Вот ключевой вопрос: когда и на протяжении какого времени сформировалась хаббловская последовательность? — говорит г-жа Ли. — Выходит, мы можем видеть последовательность образовавшейся уже 11,5 млрд лет тому назад».

Специфика ситуации в том, что пока слегка непонятно, как это вообще может быть. «Наши образцы ясно делятся на массивные, заполненные [старыми] красными звёздами и пассивными галактиками, и менее массивные, больше насыщенные голубыми звёздами, активно формирующими новые светила», — утверждает рассматриваемая работа. Последние ещё не являются нормальными спиральными, но уже образуют комковатые структуры и нечто вроде ядра — утолщения на общем фоне относительно уплощенной галактики, в целом склонной к формированию дисковидной структуры, как у более поздних спиральных. А вот пассивные и полные старыми звёздами явно тяготели к сфероидным формам, приближающимся к нынешним эллиптическим.

Но логика долго подсказывала астрономам, что эллиптические галактики — своего рода «пенсионеры», некогда пережившие бурное звездообразование и затем перешедшие к спокойному образу жизни. Спиральные, соответственно, — это те же галактики, но в молодости, которая у них почему-то затянулась.


Теперь от этой картины мало что остаётся: найти фазу, когда большинство галактик было бы молодыми, не удалось даже до 11 млрд лет. Когда же успели состариться «пенсионеры»? И почему «пионеры» за последующие 11 млрд лет не сделали то же самое?

«Последовательность Хаббла определённо сформировалась очень быстро... Так что теперь мы должны вернуться к теории этого процесса и попытаться вычислить, как и почему [это произошло столь быстро]», — замечает соавтор исследования Мауро Джиавалиско (Mauro Giavalisco).

Отчёт об исследовании опубликован в издании Astrophysical Journal.


Подготовлено по материалам Массачусетского университета в Амхерсте.