Вебб спостерігає двійника Чумацького Шляху в ранньому Всесвіті

Дослідницька група, включаючи астронома з Каліфорнійського університету в Ріверсайді, зробила відкриття за допомогою… Космічний телескоп Джеймса Вебба.

За допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба міжнародна група, до складу якої входить астроном Олександр де ла Вега з Каліфорнійського університету в Ріверсайді (UCR), виявила найвіддаленішу спіральну галактику, схожу на галактику з перемичками. Чумацький шлях який спостерігався досі.

До цього часу вважалося, що спіральні галактики з перемичками, такі як Чумацький Шлях, не можна спостерігати до того, як Всесвіт, вік якого оцінюється в 13,8 мільярдів років, досягне половини свого нинішнього віку.

Дослідження, опубліковані в журн природи Цього тижня його очолили вчені Центру астробіології в Іспанії.

«Ця галактика під назвою Церера-2112 утворилася незабаром після своєї появи великий вибухсказав співавтор де ла Вега, докторант кафедри фізики та астрономії. “Знахідка ceers-2112 показує, що галактики в ранньому Всесвіті можуть бути такими ж упорядкованими, як Чумацький Шлях. Це дивно, оскільки в ранньому Всесвіті галактики були набагато більш хаотичними, і дуже небагато з них мали структури, подібні до Чумацького Шляху. »

Розуміння галактичних барів

У центрі Ceers-2112 є бар. Де ла Вега пояснив, що галактичний бар — це структура, яка складається із зірок у галактиках. Угорські паби схожі на бари в нашому повсякденному житті, на кенді-бар. Він сказав, що можна знайти смуги в неспіральних галактиках, але вони дуже рідкісні.

«Майже всі смуги знаходяться в спіральних галактиках», — сказав де ла Вега, який приєднався до UCLA минулого року після отримання докторського ступеня з астрономії в Університеті Джона Гопкінса. «Смужка в CEERS-2112 свідчить про те, що галактики дозріли та стали організованими набагато швидше, ніж ми думали раніше, а це означає, що деякі аспекти наших теорій про формування та еволюцію галактик потребують перегляду».

Художнє зображення спіральної галактики Circe-2112 із перемичками, спостережуваної в ранньому Всесвіті. Земля відображається в уявній бульбашці, що оточує галактику, що вказує на зв’язок між Чумацьким Шляхом і CEERS-2112. Авторство: Luca Costantin/CAB/CSIC-INTA

Попереднє розуміння астрономами еволюції галактик полягало в тому, що потрібно було кілька мільярдів років, щоб галактики стали достатньо організованими, щоб утворилися стовпчики.

«Відкриття Ceers-2112 показує, що це могло статися лише за невелику частину цього часу, приблизно за мільярд років або менше», — сказав де ла Вега.

За його словами, галактичні смуги, як вважають, утворюються в спіральних галактиках із зірками, що обертаються впорядковано, як у Чумацькому Шляху.

«У таких галактиках смуги можуть утворюватися спонтанно через нестабільність спіральної структури або гравітаційні ефекти сусідньої галактики», — сказав де ла Вега. “У минулому, коли Всесвіт був дуже молодим, галактики були нестабільними та хаотичними. Вважалося, що смуги не могли утворюватися або тривати довго в галактиках у ранньому Всесвіті.

Наслідки відкриття та його внесок

Очікується, що відкриття Ceers-2112 змінить щонайменше два аспекти астрономії.

Олександр де ла Вега — докторант Каліфорнійського університету в Ріверсайді. Авторство: Олександр де ла Вега, UC Riverside

«По-перше, теоретичні моделі формування та еволюції галактик повинні враховувати те, що деякі галактики стали достатньо стабільними, щоб мати бари дуже рано в історії Всесвіту», — сказав де ла Вега. “Ці моделі, можливо, потребуватимуть коригування кількості темної матерії, що формує галактики в ранньому Всесвіті, оскільки вважається, що темна матерія впливає на швидкість формування смуг. По-друге, відкриття CEERS-2112 показує, що структури, подібні смугам, можуть бути виявлені Коли Всесвіт був дуже молодим.Це важливо, тому що галактики в далекому минулому були меншими, ніж зараз, тому смуги було складніше знайти.Відкриття CEERS-2112 прокладає шлях для відкриття більшої кількості смуг у молодому Всесвіті.

Де ла Вега допоміг дослідницькій групі, оцінивши червоний зсув і властивості Ceers-2112. Він також вніс свій вклад в інтерпретацію вимірювань.

«Червоне зміщення — це спостережувана властивість галактики, яка вказує на те, наскільки далеко вона знаходиться і як далеко в минулому можна побачити галактику, і це результат кінцевої швидкості світла», — сказав він.

Що найбільше здивувало де ла Вегу у відкритті Ceers-2112, так це те, якою мірою можна було обмежити властивості його стрижня.

«Спочатку я думав, що виявлення та оцінка властивостей смуг у таких галактиках, як SEARS-2112, буде сповнене невизначеності вимірювань», — сказав він. «Але потужність космічного телескопа Джеймса Вебба та досвід нашої дослідницької групи допомогли нам встановити сильні обмеження на розмір і форму смуги».

У Каліфорнійському університеті в Лос-Анджелесі де ла Вега керує астрономією. Він планує вечори з телескопами в університетському містечку та за його межами, а також відвідує місцеві школи, щоб провести презентації з астрономії. Він також веде серію публічних астрономічних доповідей під назвою «Космічні четверги», а також разові події для особливих випадків, наприклад вечірки спостереження за затемненнями.

Стаття називається «Спіральна галактика з перемичками, схожа на Чумацький Шлях на червоному зміщенні 3».

Довідка: «Спіральна галактика з перемичками, схожа на Чумацький Шлях на червоному зміщенні 3» Лука Костантін, Пабло Г. Перес Гонсалес, Ючен Гу, К’яра Бутета, Шарда Годжі, Мікаела Б. Беглі, Гільєрмо Барро, Джехан С. Карталтепе, Антон М. Кокемойер, Крістіна Капелло, Енріко Марія Корсіні, Хайро Мендес Абреу, Александр де ла Вега, Картік Дж. Айєр, Лаура Бісгієлло, Їнцзе Ченг, Лоренцо Мореллі, Пабло Аррабал Харо, Фернандо Буітраго, М. С. Купер, Авішай Декел, Марк Дікінсон і Стівен Л. Фінкельштайн, Мауро Джавалеско, Бенні В. Холверда, Марк Уертас-Компані та Рей А. Лукас, Кейсі Папович, Нор Пірскал, Ліз-Марі Сілі, Хесус Вега-Ферреро, Стійн Вейтс і Лі Аарон Янг, 8 листопада 2023 р. природи.
doi: 10.1038/s41586-023-06636-x