Открита е най-древната галактика-близнак на нашия Млечен път

Астрономите са открили поразителна галактика. Когато възрастта на Вселената е била едва 10% от сегашната, тази звездна система вече е придобила удивително подобие на Млечния път. Учените засега нямат обяснение как това се е случило на такъв ранен етап на развитието на Вселената. Резултатите от проведеното изследване са публикувани в списанието Nature.

Светлината от галактиката SPT0418-47 е пътешествала до Земята 12 милиарда години, тоест ние в момента наблюдаваме тази звездна система такава, каквато е била тя преди тези 12 милиарда години, когато Вселената е била на възраст по-малко от 2 милиарда години. Фактически астрономите наблюдават SPT0418-47 в нейната младенческа възраст. Именно по тази причина, това което те са наблюдавали може да преобърне представите на съвременната астрономия за детството на галактиките.

„Това е истински пробив в нашите разбирания за образуването на галактиките. Нашите резултати показват, че структури, подобни на тези, които ние наблюдаваме в близко разположените галактики и в нашия Млечен път, вече са съществували преди 12 милиарда години“ – обяснява водещият автор на изследването Франческа Рицо (Francesca Rizzo) от Института по астрофизика към немското Общество Макс Планк.

SPT0418-47 е била изучавана с помощта на радиотелескопа ALMA. Да се проведат подробни наблюдения на новооткритата галактика помогнали не само качествата на телескопа, но и една щастлива случайност. Между SPT0418-47 и Земята е разположена още една галактика. Нейната гравитация изкривява светлинните лъчи, идващи от SPT0418-47 и създават нейно увеличено изображение. Фактически фоновата галактика работи като леща, а самият ефект се нарича гравитационна леща.

Трябва да се отбележи, че създаваното по този начин изображение от лещата е не само увеличено, но и силно изкривено. На него галактиката прилича на тънък кръг. С помощта на сложен математически апарат учените са успели да моделират нормалната форма на галактиката SPT0418-47.

„За нас беше много неочаквано, че тази галактика много прилича на тези, които ни обграждат. Това е в разрез на всички наши представи, базиращи се на досегашните модели и на по-рано проведените наблюдения, но които не бяха толкова детайлни.“ – казва Филипо Фратернали (Filippo Fraternali) от Гронингенския университет в Нидерландия и участник в настоящето изследване.

Истината е, че SPT0418-47 няма спирални ръкави и няма да има, тъй като по всяка вероятност тя трябва да се превърне в елиптична галактика, а не в спирална. Но за сметка на това тя има тънък въртящ се диск и в центъра има сфероидална изпъкналост, която в астрономията се нарича балдж (bulge). За пръв път астрономи са наблюдавали балдж в толкова млада галактика. Повечето учени смятат, че младите галактики често се сблъскват между себе си, а освен това при тях постоянно избухват свръхнови. По тази причина звездите и газът в такава система трябва да образува хаотичен облак, а не формиран диск с балдж. Явно тези представи ще трябва да бъдат преразгледани за да се намери обяснение на новите наблюдения.

По-долу на илюстрацията е показано движението на газа в галактиката SPT0418-47. С червено е показано движението на газа, който се отдалечава от наблюдателя, а със синьо – който се приближава към него. Ясно се вижда се, че галактиката представлява единен въртящ се диск, а не хаотичен облак.

„Това, което видяхме, беше доста загадъчно. Въпреки високата скорост  на звездообразуване и свързаните с това високоенергийни процеси, галактическият диск на SPT0418-47 се оказа най-подредения от всички някога наблюдавани в ранната Вселена. – отбелязва Симона Вегети (Simona Vegetti) от Института по астрофизика към Обществото Макс Планк и участник в изследването – Това е неочакван резултат, имащ голямо значение за разбирането на еволюцията на галактиките“.

Неочакваното откритие свидетелства , че ранната Вселена може би не е била толкова хаотична , колкото се смяташе досега. Възникват въпроси как след такъв непродължителен срок след Големия взрив е възможно да възникне толкова подредена галактика. Бъдещите изследвания, в това число и с помощта на Много големия телескоп (VLT) на ЕСО в Чили, трябва да дадат отговора на въпроса колко типични се явяват такива „новородени“ дискови галактики и действително ли те са били по-малко хаотични, отколкото се предполагаше. Тези изследвания ще открият пред астрономите нови хоризонти, които ще доведат до по-пълно разбиране на закономерностите на развитието на галактиките.

Наскоро, през май т.г., отново с помощта на ALMA, беше проведено подобно изследване на друга галактика, известна като DLA0817g, която е приблизително на същата възраст и има също диск. Но за разлика от DLA0817g, изследването на SPT0418-47 е проведено доста по-детайлно и съществената разлика е, че тя има балдж. Именно затова SPT0418-47 може да се определи като най-древния известен близнак на Млечния път.