Команда дослідників з Японії, Європи та США за допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба та ALMA з’ясувала, що в ранньому Всесвіті турбулентний міжзоряний газ був основним двигуном зореутворення. Він формував так звані “товсті” зоряні диски в молодих галактиках. Згодом цей газ стабілізувався і це призвело до появи “тонких” дисків – структури, схожої на ту, яку ми спостерігаємо в галактиці Чумацький Шлях, повідомляє Space.
У дослідженні, результати якого опубліковані в липневому номері журналу Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, використано дані з Великого міліметрового/субміліметрового масиву Атакама (ALMA) – комплексу з 66 антен на висоті понад 5 тисяч метрів у Чилі. Ці антени діють синхронно як єдиний телескоп, дозволяючи отримувати детальну інформацію про газоподібну речовину в далеких галактиках. Додатково були залучені спостереження з інших наземних обсерваторій.
Ключову роль відіграв також космічний телескоп Джеймса Вебба (JWST), який дозволив спостерігати далекі галактики у високій роздільній здатності. Це дало змогу виявити закономірності, що вказують на спільні етапи у формуванні структур галактик, зокрема нашого Чумацького Шляху.
“Це унікальне вимірювання товщини дисків при високому червоному зміщенні, або часом на ранній стадії Всесвіту, є еталоном для теоретичних досліджень, які були можливі лише за допомогою JWST. Зазвичай старі, товсті зірки на диску слабкі, а молоді, тонкі зірки на диску затьмарюють усю галактику”, – говорить керівник групи Такафумі Цукуї з Австралійського національного університету.
На ранніх етапах розвитку галактик газ був дуже щільним і турбулентним. Це спричиняло інтенсивне зореутворення, під час якого формувалися зірки товстого диска. З часом цей газ втрачав енергію, ставав менш щільним і спокійнішим. У результаті з’являвся вбудований тонкий диск – стабільніша структура, характерна для більш зрілих галактик.
Цей сценарій має безпосередній зв’язок з історією Чумацького Шляху. За сучасними теоріями, наша галактика пройшла подібний шлях: спершу утворився товстий диск, пізніше – тонкий. Формування обох типів дисків відбувається з різною швидкістю, залежно від маси галактики. Масивніші системи швидше перетворюють газ на зірки, що прискорює їхній перехід до тонких дисків. Менш масивні галактики мають повільніший темп через нижчу ефективність зореутворення.
Потужності JWST дозволили вченим “зазирнути” в глибоке минуле – у галактики, які існували менш ніж через два мільярди років після Великого вибуху. Це дало змогу порівняти процеси, що відбувалися в них, із сучасними структурами нашої галактики.
Команда планує продовжити спостереження та розширити вибірку досліджуваних об’єктів. У фокусі – вік зірок, їхній хімічний склад і швидкість руху.
“Ми ще хотіли б дослідити набагато більше. Хочемо додати ту інформацію, яку люди зазвичай отримують про сусідні галактики. Роблячи це, ми можемо поєднати дані з близьких і далеких галактик і уточнити наше розуміння формування галактик”, – підсумував Цукуї.
Космічний телескоп Джеймса Вебба (JWST) нещодавно зафіксував найвіддаленішу галактику в історії спостережень – обʼєкт MoM-z14, який розташований на відстані понад 33,8 мільярда світлових років від Землі. Світло цієї галактики було випромінене через 280 мільйонів років після Великого вибуху, і лише тепер досягло інфрачервоних сенсорів телескопа.