Астрономы впервые зарегистрировали интенсивнейший выброс газа, спровоцировавший активное звездообразование в спиральной галактике с перемычкой, возраст которой оценивается в 11 миллиардов лет. Данное открытие, осуществленное благодаря использованию телескопов «James Webb» и ALMA, позволяет лучше понять механизмы формирования структур, схожих с современной Млечной системой, в эпоху ранней Вселенной. Подробные сведения о результатах наблюдений и интерпретациях ученых опубликованы в журнале Nature.
В качестве объекта исследования была выбрана галактика J0107a, расположенная на удалении более 11 миллиардов световых лет от нашей планеты. Она была идентифицирована еще в 2014 году, однако детальное изучение ее структуры стало возможным лишь после запуска телескопа «James Webb». Анализ показал, что J0107a представляет собой не типичный пылепоглощающий объект, а удивительно упорядоченную спиральную галактику с выраженной перемычкой (баром), подобно Млечному Пути. Ее масса в десять раз больше массы нашей Галактики, а интенсивность звездообразования приблизительно в 300 раз превышает аналогичный показатель для Млечного Пути.
Изначально предполагалось, что интенсивное формирование звезд наблюдается исключительно в результате столкновения галактик. Тем не менее, в J0107a не зафиксировано признаков подобного слияния. Вместо этого ученые обнаружили, что гигантская структура в форме полосы направляет газовые потоки к центру галактики, формируя мощный вихрь со скоростью, достигающей сотен километров в секунду. Около половины общей массы J0107a приходится на газ – этот показатель значительно выше, чем у современных галактик, где он обычно не превышает десяти процентов. По всей видимости, именно эта нестабильность, обусловленная наличием полосы, и является причиной бурного роста звездообразования.
Дополнительное открытие связано с окружающей средой галактики J0107a: ее окружает гигантский газовый диск диаметром 120 тысяч световых лет – это вдвое больше размера видимой части галактики. Ученые предполагают, что данный газ поступает из космической паутины – обширной структуры, объединяющей различные галактики во Вселенной. Таким образом, J0107a сформировалась не в результате слияния нескольких объектов, а благодаря притоку межгалактического газа, который не только создал диск, но и стимулировал формирование бара и активизировал процесс звездообразования.
Следовательно, J0107a стала первой известной галактикой в ранней Вселенной, где интенсивный рост звезд обусловлен внутренними процессами, а не внешними факторами. Это открытие корректирует существующие представления о формировании крупных спиральных галактик и порождает новые вопросы относительно роли перемычек и газовых потоков в эволюции Вселенной.
