Галактика без вращения: «Джеймс Уэбб» нашел аномалию в ранней Вселенной

Телескоп «Джеймс Уэбб» сделал удивительное открытие. Галактика XMM-VID1-2075, существовавшая, когда Вселенной было меньше 2 миллиардов лет, не вращается. Об этом сообщил астрофизик Бен Форрест из Калифорнийского университета в Дэвисе, первый автор статьи.

«Подобное мы привыкли видеть лишь у самых массивных, зрелых галактик, которые находятся ближе к нам и во времени, и в пространстве. Конкретно у этой галактики мы не обнаружили никаких признаков вращения — это было неожиданно и крайне интересно», — признается Форрест.

Как галактика потеряла вращение

Согласно современным теориям, когда первые галактики только начинали формироваться, момент импульса от притекающего газа и влияние гравитации запускали их вращение. За миллиарды лет некоторые галактики, особенно входящие в скопления, многократно сливались друг с другом. Их вращения либо складывались, либо частично гасили друг друга. Поэтому у некоторых близлежащих — а значит, относительно молодых — галактик может наблюдаться слабое общее вращение, но сильное хаотичное движение звезд внутри.

Такой процесс занимает колоссальное время. То, что XMM-VID1-2075 достигла подобного состояния, когда Вселенной было меньше 2 миллиардов лет, — большая неожиданность.

Одна из самых массивных в ранней Вселенной

Предыдущие наблюдения в рамках обзора MAGAZ3NE подтвердили: XMM-VID1-2075 — одна из самых массивных галактик ранней Вселенной. Она содержит в несколько раз больше звезд, чем Млечный Путь. Также было подтверждено, что она больше не формирует новые звезды. Это делало её особенно привлекательной целью для повторных наблюдений.

С помощью «Джеймса Уэбба» астрономы измерили относительное движение вещества внутри XMM-VID1-2075 и двух других галактик сходного возраста.

«Такую работу в основном проделывают с близлежащими галактиками. С галактиками с большим красным смещением это очень трудно — на небе они выглядят гораздо мельче. "Джеймс Уэбб" действительно раздвигает границы возможного», — подчеркивает Форрест.

Три галактики — три судьбы

Из трех изученных галактик одна явно вращается, одна «ведет себя сумбурно», а у одной — XMM-VID1-2075 — вращения нет, зато много хаотичного движения.

«Это соответствует тому, что мы видим у некоторых самых массивных галактик в местной Вселенной, но застать такое на столь ранних этапах было немного удивительно», — замечает исследователь.

Когда же эта галактика успела так замедлиться? Одна из версий: не результат множественных слияний, а единичное столкновение двух галактик, вращавшихся в почти противоположных направлениях. Наблюдения эту гипотезу подтверждают.

«У этой галактики мы видим яркое пятно на краю. Это указывает на то, что в нее врезался другой объект — он взаимодействует с системой и, скорее всего, меняет ее динамику», — говорит Форрест.

Проверка теорий

Астрономы продолжают поиск других похожих объектов в ранней Вселенной. Сравнивая наблюдения с компьютерными симуляциями, они проверяют теории формирования галактик.

«Некоторые симуляции предсказывают, что в ранней Вселенной должно быть очень мало таких невращающихся галактик — по расчетам, это довольно редкое явление. Это открытие позволяет нам проверить эти модели и понять, насколько они распространены. А это, в свою очередь, подскажет, верны ли наши теории об эволюции галактик», — заключил Форрест.

Вопрос, который остается: если галактика успела потерять вращение и прекратить звездообразование, когда возраст Вселенной измерялся всего полуторамиллиардами лет, то насколько вообще верны модели, описывающие эволюцию галактик как медленный многовековой процесс? Может быть, ранняя Вселенная была куда более хаотичным и быстрым местом, чем предполагается?