Поскольку взгляд в глубины Вселенной — это взгляд в прошлое, удаленная на 12 миллиардов световых лет от нас галактика, получившая название SPT0418-4, находится во времени ранней Вселенной — всего через 1,4 миллиарда лет после Большого взрыва. Казалось бы, галактики, образовавшиеся в то время, должны быть хаотичными сгустками звезд и газа. Но галактика SPT0418-4, напротив, упорядочена и стабильна.
Найден двойник нашей ранней галактики
В 12 миллиардах световых лет от Земли есть галактика, которая является точной копией молодого Млечного пути. Ее открытие бросает вызов существующему пониманию ранней Вселенной.
NASA
«Было большим сюрпризом обнаружить, что эта очень молодая галактика так похожа на соседствующие с нами спиральные галактики, причем вопреки всем теоретическим моделям и предыдущим наблюдениям, — говорит аспирантка Франческа Риццо из Института астрофизики Макса Планка в Германии, которая руководила исследованием. — С другой стороны, когда мы начали наблюдать за SPT0418-47, мы знали, что есть большая вероятность увидеть что-то совершенно новое, потому что мы впервые рассмотрели столь удаленную галактику».
Галактики, подобные SPT0418-47, обычно слишком далеки и тусклы для изучения. К счастью, Риццо и ее коллегам помог естественный космический телескоп, называемый гравитационной линзой.
Между Землей и SPT0418-47 расположена большая галактика, и ее гравитационное поле искажает и усиливает свет от более далекой галактики, что позволило ученым рассмотреть ее в деталях.
«Гравитационное линзирование позволило нам наблюдать галактику на краю Вселенной, словно она находилась совсем рядом, — объясняет Риццо. — Представьте, что вы фотографируете удаленный объект с помощью камеры телефона 2000-х годов. Затем вы делаете тот же снимок на iPhone 11. Это все равно что увидеть снимок заново!».
Наблюдения галактики SPT0418-47 с использованием гравитационной линзы велись с помощью радиообсерватории ALMA в Чили, которая в настоящее время является крупнейшим радиотелескопом в мире. Снимки показывают, что в галактике уже образовался стабильный вращающийся диск и выпуклость из звезд и газа вокруг ее центра, как и во многих спиральных галактиках, включая Млечный Путь:
Тем не менее, у SPT0418-47 нет спиральных рукавов, а созданные модели показывают, что в дальнейшем галактика, скорее всего, превратится в эллиптическую, имеющую другой тип структуры, нежели Млечный путь.
Существование столь спокойной галактики в эпоху, когда взрывы сверхновых звезд и частые столкновения должны наблюдаться повсеместно, бросает вызов нашему пониманию того, как эти массивные структуры образовывались и развивались в ранней Вселенной.
Риццо и ее коллеги планируют продолжить наблюдения за далекими галактиками начала Вселенной с целью понять, является ли SPT0418-47 исключением из правил или одной из многих стабильных галактик того времени.