«Джеймс Уэбб» обнаружил в ранней Вселенной галактику без вращения — объект бросает вызов стандартной модели формирования галактик

Астрономы с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST) обнаружили в ранней Вселенной массивную галактику, которая не демонстрирует ожидаемого вращения. Объект, получивший обозначение XMM-VID1–2075, находится на стадии, когда возраст Вселенной составлял менее 2 миллиардов лет, однако его динамика резко отличается от типичных галактических структур.

В стандартной космологической модели считается, что почти любая галактика формируется из вращающегося облака газа и пыли. Под действием гравитации это облако постепенно сжимается и неизбежно приобретает вращение. В результате большинство известных галактик, включая Млечный Путь, представляют собой вращающиеся системы.

Однако наблюдения JWST показали, что XMM-VID1–2075 не следует этой закономерности. Вместо упорядоченного вращения звёзды внутри неё движутся в разных направлениях, образуя хаотическое распределение скоростей — динамическую структуру, характерную скорее для очень старых и «перемешанных» галактик, которые прошли через множество слияний и столкновений за миллиарды лет существования.

Источник: Forrest et al

Парадокс заключается в том, что XMM-VID1–2075 существует слишком рано в истории Вселенной, чтобы успеть пройти такое количество эволюционных этапов. Более того, ранее эта галактика уже привлекала внимание астрономов: она оказалась неожиданно массивной и при этом уже прекратила активное звездообразование, что также нетипично для столь ранней эпохи.

Детальные спектроскопические измерения, выполненные JWST, позволили восстановить движение звёзд внутри системы. Из трёх изученных древних галактик одна демонстрирует нормальное (ожидаемое) вращение, одна — смешанную динамику, а третья, XMM-VID1–2075, полностью лишена признаков общей оси вращения.

Наиболее вероятное объяснение — масштабное столкновение двух галактик, вращавшихся в противоположных направлениях. В таком сценарии их угловые моменты взаимно гасятся, и система теряет упорядоченное вращение. Дополнительным косвенным аргументом служит обнаруженная асимметрия светимости, которая может указывать на продолжающееся поглощение спутниковой галактики и нарушение динамического равновесия.

Некоторые модели формирования галактик допускают существование таких объектов в ранней Вселенной, однако считают их крайне редкими. Поэтому само по себе открытие не опровергает теорию, но расширяет диапазон возможных сценариев эволюции.

Значение результата заключается в том, что статистика подобных наблюдений может проверить корректность моделей формирования галактик. Если в будущем будет обнаружено больше «невращающихся» систем на ранних этапах космической истории, то это может означать, что процессы роста и слияния галактик происходили иначе, чем предполагают текущие симуляции.

©  iXBT