Вы когда-нибудь задумывались, как выглядела наша Галактика Млечный Путь в начале своей истории? Астрономы с помощью телескопа Уэбба (JWST) обнаружили еще одну галактику, которая является почти зеркальным отражением нашей галактики в младенчестве. Его прозвали «Спарклер». Это потому, что вокруг него вращается около двух десятков сверкающих шаровых скоплений. Там также есть несколько карликовых галактик, поглощенных галактикой.
Изображение JWST показывает Спарклер таким, каким он выглядел, когда Вселенной было всего четыре миллиарда лет или около трети нынешнего возраста Вселенной. Это означает, что эта галактика, как и Млечный Путь, начала формироваться очень рано в космической истории. Если Спарклер пойдет по тому же пути роста, что и Млечный Путь за счет слияний и поглощений галактик, то он должен расти так же, как и Млечный Путь. Примерно через девять миллиардов лет он будет очень похож на нашего близнеца.
Далекий ранний прокси нашего Млечного Пути
Бенгальский огонь находится в направлении созвездия Воланс (в южном полушарии неба). Это довольно далеко, с красным смещением z = 1,38. Это около 9 миллиардов световых лет, то есть через несколько миллиардов лет после Большого взрыва. Как и Млечный Путь, Спарклер не возник из космоса полностью сформировавшимся. Обе галактики зародились как «сверхплотности» материи (подобные облакам нейтрального водорода) в ранней Вселенной. Думайте о них как о «семенах» галактик, стянутых друг с другом за счет гравитационного притяжения. Шаровые скопления родились в некоторых из этих скоплений, вероятно, незадолго до рождения галактики. Вот почему звезды в некоторых шаровых скоплениях старше их галактик.
Затем наступила эпоха «слияний и поглощений», когда младенец Млечный Путь (и, предположительно, Спарклер тоже) начал поглощать близлежащие карликовые галактики. Это большой эволюционный шаг. Вполне возможно, что по крайней мере половина массы нашей галактики образовалась в результате этих слияний. Со временем весь материал объединился в спиральный диск, на котором сегодня существуют Солнце и большинство других звезд.
Будущее бенгальского огня по сравнению с Млечным Путем
Будет ли Спарклер следовать тому же эволюционному пути, что и Млечный Путь? Судя по данным JWST, так и будет. Хотя в настоящее время это лишь небольшая часть массы Млечного Пути — около 3% — она изменится, поскольку она поглотит другие, более мелкие галактики. В конце концов, она сравняется с массой Млечного Пути в современной Вселенной.
Это довольно интересно, потому что дает астрономам возможность понять, что происходило по мере эволюции нашей собственной галактики. «Кажется, мы своими глазами наблюдаем сборку этой галактики по мере того, как она наращивает свою массу — в форме карликовой галактики и нескольких шаровых скоплений», — сказал профессор Дункан Форбс из Университета Суинберна в Австралии. Он изучал галактику и ее скопления вместе с профессором Аароном Романовски из Университета штата Сан-Хосе в Калифорнии. «Мы воодушевлены этой уникальной возможностью изучить как формирование шаровых скоплений, так и младенческого Млечного Пути в то время, когда Вселенная была только на 1/3 своего нынешнего возраста», — сказал он.
Forbes и Романовски использовали данные JWST для изучения возраста и металличности нескольких «искр» (компактных источников) в галактике Спарклер и вокруг нее. Цель состояла в том, чтобы изучить металличность ряда компактных звездных скоплений, окружающих Спарклер. Ученые хотели посмотреть, напоминают ли они более молодые версии шаровиков Млечного Пути.
Подсказки к ранней истории бенгальского огня в его шаровых скоплениях
По словам Романовского, наблюдения JWST за Спарклером также могут ответить на различные вопросы о шаровых скоплениях и их формировании. «Происхождение шаровых скоплений — давняя загадка, — сказал он. «Мы очень рады, что JWST может оглянуться назад и увидеть их в молодости».
Оказывается, скопления Спаркера имеют поразительное сходство с некоторыми шаровыми звездами Млечного Пути. Некоторые из них, по-видимому, образовались очень рано, и звезды довольно богаты металлами. Похоже, это указывает на очень быстрый процесс химического обогащения в ранней Вселенной». скопления, хотя и более молодые версии шаровиков Млечного Пути. Некоторые из них, по-видимому, образовались очень рано, и звезды довольно богаты металлами. Кажется, это указывает на очень быстрый процесс химического обогащения в ранней Вселенной.
В паре скоплений были звезды немного старше и беднее металлами, чем в других скоплениях. Вероятно, они принадлежат маломассивной галактике-спутнику, которая попадает в Спарклер. Сцена очень напоминает историю слияний Млечного Пути на протяжении всей его жизни.
Требуется больше данных
Чтобы лучше понять эволюционное состояние Спарклера и его скоплений, двое ученых говорят, что необходимо больше наблюдений за скоплениями подобного типа вокруг других далеких галактик во Вселенной. Это помогло бы определить, является ли Спарклер типичным для слияния стилей эволюции галактик (аналогично Млечному Пути). Если нет, то детали ранней эволюции галактик, химического обогащения, роста массы и формирования звездных скоплений могут нуждаться в пересмотре.
Для дополнительной информации
Далекая галактика отражает ранний Млечный Путь
Реконструкция генезиса системы шаровых скоплений с ретроспективным временем 9,1 млрд лет с помощью JWST.
Формирование Галактики (учебное пособие)
