Международная команда астрономов с помощью космического телескопа James Webb (JWST) обнаружила новую спиральную галактику с перемычкой (баром) — M1149-BSG-z5. Ее красное смещение z=5,102, что делает объект самым удаленным известным кандидатом в галактики такого типа. Свет от нее шел к Земле более 12,5 млрд лет, а наблюдаем мы ее такой, какой она была менее чем через 1,2 млрд лет после Большого взрыва.
Перемычка представляет собой вытянутую структуру из звезд и газа, проходящую через центр спиральной галактики. Подобные образования играют важную роль в ее эволюции: они перераспределяют газ, способствуют звездообразованию в центральных областях и влияют на рост сверхмассивной черной дыры в центре системы. Однако считалось, что в столь ранней Вселенной образование баров невозможно или сильно затруднено из-за высокого содержания газа в молодых галактиках.
До времени созревший плод или норма?
M1149-BSG-z5 была найдена на параллельных снимках прибора NIRISS в рамках программы JWST MAGNIF (Medium-band Astrophysics with the Grism of NIRCam in Frontier Fields). Анализ показал, что длина звездной перемычки достигает 4,5 кпк (примерно 14,7 тыс. световых лет), а спиральные рукава простираются почти на 17,9 тыс. световых лет. Эффективный радиус галактики составляет около 8,5 тыс. световых лет.
Масса галактики оценивается примерно в 28 млрд солнечных масс (M⊙), а скорость образования новых звезд достигает 144 M⊙ в год, что значительно превышает аналогичный показатель современного Млечного Пути. Кроме того, в центре объекта находится активное галактическое ядро, а отношение массы черной дыры к массе звезд оказалось около 0,001, что сопоставимо с близкими галактиками, но в целом ниже, чем у многих активных галактик ранней Вселенной.
Исследователи также предположили, что галактика расположена в области повышенной плотности барионного вещества по сравнению с темной материей. Ближайшая соседка находится примерно в 69 тыс. световых лет, поэтому ученые считают, что именно гравитационное взаимодействие между близлежащими галактиками могло ускорить формирование перемычки. Дополнительную роль, вероятно, сыграла гравитационная неустойчивость газового диска.
Полученные нами данные о свойствах M1149-BSG-z5 указывают на то, что это массивная, химически зрелая галактика, сформировавшаяся на очень раннем этапе эволюции Вселенной значительно быстрее потенциальных «конкурентов.
Сяохан Ванг
О галактических перемычках
По современным оценкам, около двух третей всех спиральных галактик во Вселенной, включая Млечный Путь, имеют центральную перемычку.
В начале 2026 года JWST помог обнаружить другую очень раннюю галактику с баром — COSMOS-74706, существовавшую примерно через 2 млрд лет после Большого взрыва. Следующее открытие касалось системы GN20 на красном смещении z=4.055. Новая M1149-BSG-z5 отодвигает рекорд еще дальше в прошлое.
Космический телескоп «Джеймс Уэбб» — труженик широкого профиля. Помимо путешествий в невообразимо далекое прошлое он занят вполне рутинными делами в масштабах Млечного Пути и даже в пределах Солнечной системы, хотя кому-то это кажется стрельбой из пушки по воробьям.
Источник: hi-tech.mail.ru