Новые изображения, полученные космическим телескопом James Webb (JWST), впервые показывают галактики со звездными перемычками — удлиненными элементами звезд, простирающимися от центров галактик к их внешним дискам — в то время, когда возраст Вселенной составлял всего лишь 25% ее нынешнего. Обнаружение так называемых галактик с перемычкой, подобных нашему Млечному Пути, на столь раннем этапе Вселенной потребует от астрофизиков уточнения своих теорий эволюции галактик.
До JWST изображения с космического телескопа Hubble никогда не обнаруживали полосы в такие ранние эпохи. На изображении Hubble одна галактика, EGS-23205, представляет собой не более чем пятно в форме диска, но на соответствующем изображении JWST, сделанном прошлым летом, это красивая спиральная галактика с четкой звездной полосой.
В ходе своей научной работы команда идентифицировала другую галактику с перемычкой, EGS-24268, также возникшую примерно 11 миллиардов лет назад, что делает две галактики с перемычкой более отдаленными во времени, чем любая ранее обнаруженная. В статье, принятой к публикации в The Astrophysical Journal Letters, они выделяют эти две галактики и показывают примеры четырех других галактик с перемычкой, существовавших более 8 миллиардов лет назад.
Подобные звездные перемычки играют важную роль в эволюции галактик, направляя газ в центральные области, ускоряя звездообразование. Чтобы понять, как они работают, рассмотрим простой пример: чтобы производить товары, вам нужно доставить материл на фабрики, которые их производят. Перемычка — это высокоскоростная магистраль для газа. Они с высокой эффективностью транспортируют газ к центру галактики, где он превращается в новые звезды со скоростью, как правило, в 10–100 раз быстрее, чем в остальной части галактики.
Звездные перемычки помогают выращивать и сверхмассивные черные дыры в центрах галактик, направляя часть газа для их питания.
Открытие перемычек в такие ранние эпохи несколько меняет сценарии эволюции галактик. И само существование этих ранних перемычек бросает вызов теоретическим моделям, поскольку теперь астрофизикам необходимо правильно понять физику галактики, чтобы предсказать правильное количество перемычек. Команда будет тестировать различные модели в своих следующих работах.
JWST может обнаруживать структуры в далеких галактиках лучше, чем Hubble, по двум причинам: во-первых, его большее зеркало дает ему большую способность собирать свет, позволяя ему видеть дальше и с более высоким разрешением. Во-вторых, он может лучше видеть сквозь пыль, поскольку наблюдает в более длинном инфракрасном диапазоне, чем Hubble.
