Космический телескоп «Джеймс Уэбб» помог астрономам заглянуть в самое начало жизни галактик. Ученые из Кембриджского университета (Великобритания) получили наиболее детальное на сегодня представление о том, как выглядели звездные системы, когда Вселенной было всего несколько сотен миллионов лет. Оказалось, что молодые галактики были совсем не похожи на наши — они представляли собой турбулентные и бесформенные сгустки газа.
Исследователи проанализировали более 250 галактик, существовавших в эпоху, когда возраст Вселенной составлял от 800 миллионов до 1,5 миллиарда лет. Изучив с помощью «Уэбба» движение газа в них, они обнаружили, что большинство из них были хаотичными, «гроздевидными» структурами. Они еще не успели превратиться в упорядоченные вращающиеся диски, подобные нашему Млечному Пути.
«Мы обнаружили огромные различия: некоторые галактики начинали вращаться упорядоченно, но большинство были хаотичны. Газ поднимался и двигался во всех направлениях», — пояснила первый автор исследования Лола Данхейв из Кембриджского института космологии Кавли.
Открытие, опубликованное в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, показывает, что по мере взросления Вселенной галактики постепенно успокаивались и становились более упорядоченными. А вначале мощные вспышки во время образования звезд и гравитационная нестабильность вызывали такую сильную турбулентность, что многим галактикам было трудно стабилизироваться.
Для своего прорыва ученые использовали прибор NIRCam на телескопе «Джеймс Уэбб» в редком «режиме призмы». Этот метод позволяет уловить слабый свет от ионизированного водорода в невероятно далеких галактиках. Лола Данхейв специально написала новый код для обработки этих уникальных данных.
«Предыдущие результаты указывали на то, что массивные, упорядоченные диски формировались на очень ранних этапах, что не соответствовало нашим моделям, — отметил соавтор работы, доктор Сандро Такчелла. — Но, изучив сотни галактик с меньшей звездной массой, а не одну или две, мы увидели более полную картину. Ранние галактики были более турбулентными, менее стабильными и росли за счет частых слияний».
Телескоп «Джеймс Уэбб» открыл новую эру в изучении динамики галактик, позволяя видеть то, что было недоступно ранее.