Астрономы обнаружили космического «дракона» — самую удаленную и крупную спиральную галактику.

Недавно Naked Science сообщал о наблюдении A2744-GDSp-z4 — уникальной спиральной галактики с двумя рукавами. Этот относительно компактный и массивный объект образовался всего через полтора миллиарда лет после Большого взрыва, удивив астрономов: считалось, что подобные структуры практически не формируются в ранней Вселенной.

Теперь международная исследовательская группа под руководством Менгюаня Сяо (Mengyuan Xiao) из Женевского университета (Швейцария) объявила об открытии еще одного древнего космического объекта — гигантской спиральной галактики Чжулун.

В исследовании, представленном на сервере препринтов Корнельского университета, указано, что четко выраженные рукава космического «дракона» простираются от балджа (сфероидального уплотнения из звезд в центре галактики) почти до краев диска, достигая 62 тысяч световых лет (масштаб, сопоставимый с размерами диска Млечного Пути).

Традиционно считалось, что такие массивные и «организованные» спиральные галактики появляются через пару-тройку миллиардов лет после рождения Вселенной, однако открытия A2744-GDSp-z4 и Чжулуна подтверждают, что эволюция некоторых галактик (редких и «удачливых») могла происходить быстрее. Оба открытия стали результатом съемок далеких участков неба в ближнем инфракрасном диапазоне, выполненных с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб».

Астрономов удивила масса Чжулуна, сопоставимая с массой нашей Галактики. Однако Млечный Путь сформировался за 13 миллиардов лет эволюции, тогда как космический «дракон» «взрослел» всего за миллиард лет. Более того, звезды в нем формировались значительно быстрее, чем в звездообразующих галактиках более поздних эпох.

Проведя анализ распределения энергии звезд по длинам волн на изображениях (с помощью фотометрического анализа), исследователи пришли к выводу, что балдж в центре Чжулуна представляет собой «ядро» с минимальным звездообразованием, а его основное население в основном состоит из стареющих светил. В то же время во внешних областях космического «дракона» продолжают рождаться новые звезды, формируя характерный диск.

Это открытие заставляет пересмотреть представления о скорости и эффективности формирования крупных структур в условиях ранней Вселенной. Ответы на вопросы о том, как именно эта удивительная галактика приобрела спиральный «каркас» и «классический» балдж, будут получены в ходе дальнейших наблюдений и детального спектрального анализа. В частности, с помощью радиотелескопа ALMA можно будет определить распределение газа и звезд, а также скорость вращения Чжулуна.

Современные модели формирования галактик являются иерархическими и предполагают, что сначала появляются галактики с самой простой структурой, и лишь после длительной эволюции, часто включающей столкновения и слияния с другими галактиками, могут возникать спиральные структуры, подобные Млечному Пути. Но новые наблюдения за «драконом» ясно показывают, что процесс формирования галактик происходит иначе, а ранняя Вселенная развивалась не так, как это описывает стандартная космологическая модель.