Квазар і галактика-супутник, малюнок. Галактики, про які йде мова в новому дослідженні, знаходяться настільки далеко, що докладні знімки отримати неможливо. Джерело: Інститут астрономії Товариства Макса Планка.
Астрономи з Німеччини, США, Великобританії, Китаю та Південної Кореї виявили в ранньому Всесвіті чотири галактики, в яких процес зіроутворення йде в сотні разів швидше, ніж у нашому рідному Чумацькому шляху. Можливо, нова знахідка зможе пояснити, як всього через 1,5 млрд років після Великого вибуху могли утворитися масивні галактики з сотнями мільярдів зірок. Результати дослідження опубліковані в журналі Nature.
У 2014 році Кароліні Страатман (Caroline Straatman) і її колеги виявили популяцію дуже масивних галактик - сотня мільярдів сонячних мас і величезну кількість зірок у кожній. Але ще дивніше було те, що астрономи спостерігали їх лише через 1,5 мільярда років після Великого вибуху - це приблизно 10% від нинішнього віку Всесвіту. У астрономів виникло логічне запитання: як така кількість зірок могла сформуватися за такий короткий час? Вчені припустили, що масивні галактики «виросли» з попередників, в яких процес утворення нових зірок йшов з величезною швидкістю. Однак знайти гіперактивних кандидатів, які б підходили на цю роль, не вдавалося.
До тих пір, поки міжнародний колектив астрономів зовсім випадково не натрапив на галактики, які виникли не пізніше 900 мільйонів років після Великого вибуху. "Ми шукали дещо інше: ознаки процесів зіроутворення в батьківських галактиках навколо квазарів, - розповідає Роберто Декарлі (Roberto Decarli), один з авторів роботи. - Але виявили чотири сусідні галактики, в яких зіроутворення йде з шаленою швидкістю - сотні сонячних мас на рік ". Для порівняння, у Чумацькому шляху нові зірки формуються зі швидкістю 1 сонячна маса на рік, а в інших галактиках раннього Всесвіту спостерігали «приріст» максимум 10 сонячних мас.
"Швидше за все, те, що ці продуктивні галактики розташовуються так близько до яскравих квазар - не збіг, - говорить член наукової групи Фабіан Волтер (Fabian Walter). - Вважається, що квазари формуються в тих регіонах, де щільність матерії набагато вище середнього. Ті ж умови повинні сприяти появі галактик, в яких процес формування зірок йде з великою швидкістю ".
Теоретично виявлені астрономами галактики цілком могли б бути попередниками масивних галактик - для цього вони досить продуктивні. Але щоб остаточно в цьому переконатися, потрібно провести додаткові дослідження. Які типи зірок і в яких пропорціях містять ці галактики? Скільки їх вже сформувалося і яка їх сумарна маса? Які властивості газу в міжзірковому просторі: наскільки він щільний, яка його температура? Чи правда, що такі галактики завжди розташовуються близько до квазарів або це не обов'язкова умова? Щоб відповісти на ці та багато інших запитань, астрономам знадобиться цілий арсенал телескопів. Крім Atacama Large Millimeter Array, який використовували під час нового дослідження, вчені збираються задіяти космічні телескопи «Хаббл» і «Спітцер», а згодом - телескоп імені Джеймса Вебба.
До того ж до активного зіроутворення вченим дістався непередбачений «бонус». Одна з галактик-супутників як би «розтягується» в напрямку квазара - ймовірно, це говорить про те, що компаньйон взаємодіє з його батьківською галактикою. Як правило, за такою взаємодією, коли кожна галактика викривляється під впливом гравітації іншої, слідує злиття і утворення нової, більш великої галактики. Якщо припущення вчених підтвердяться, це буде одне з найбільш ранніх злиттів галактик, які доводилося спостерігати астрономам.
