В ранней Вселенной нашли уникальную спиральную галактику с двумя рукавами.

Ученые до сих пор не могут с уверенностью определить, когда появились первые спиральные галактики. На больших красных смещениях (то есть в относительно ранней Вселенной) удалось найти лишь несколько таких объектов. Ранее считалось, что галактики в молодой Вселенной имели «комковатую» структуру, обусловленную горячей и турбулентной газовой средой, однако результаты нового исследования, принятого к публикации в журнале Astronomy & Astrophysics, ставят это под сомнение.

Исследовательская группа под руководством Раши Джайн (Rashi Jain) и Йогеша Вададекаром (Yogesh Wadadekar) из Национального центра радиоастрономии — Института фундаментальных исследований Тата (Индия) с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» изучала древний объект A2744-GDSp-z4 — довольно крупную и массивную спиральную галактику. Ученым удалось детально исследовать ее структуру благодаря данным, полученным в рамках программ UNCOVER и Medium band Mega Science.

Результаты показали, что диаметр этой «спиральной гигантской» галактики составляет примерно 10 килопарсек (32 600 световых лет), а масса звездного населения достигает около 14 миллиардов солнечных масс. Скорость звездообразования в A2744-GDSp-z4 также крайне высока (приблизительно 58 солнечных масс в год) и сопоставима с современными спиральными галактиками. Более того, около половины звезд в этой древней галактике образовались всего за несколько сотен миллионов лет.

Авторы исследования уделили особое внимание распределению света по галактике, которое проявляется в виде двух четко выраженных спиральных рукавов: в ультрафиолетовом диапазоне наблюдались так называемые бусы на нитке — цепочки областей активного звездообразования. При переходе к более длинноволновому оптическому диапазону рукава становились более гладкими и напоминали традиционные спиральные структуры.

Анализ также выявил наличие ионизированного газа, который способствует активному звездообразованию. В частности, в одном из южных регионов диска было зафиксировано особенно интенсивное свечение, указывающее на мощный звездный «питомник».

Открытие A2744-GDSp-z4 ставит под сомнение существующие представления о жителях ранней Вселенной и бросает вызов устоявшимся моделям формирования галактик. Дальнейшие наблюдения помогут понять, как именно у галактики возник большой вытянутый диск диаметром около 32 600 световых лет и когда появились спиральные рукава. Для сравнения: видимая часть диска галактики Млечный Путь составляет приблизительно 100 тысяч световых лет.