Необычная галактика заставляет задуматься о том, как образуются структуры во Вселенной.
Астрономы сделали снимок супер-редкого типа галактики, описанного как «космическое огненное кольцо», которая существовала 11 миллиардов лет назад.
Эта галактика, которая имеет массу Млечного Пути, выглядит как пончик. Её открытие, описанное в журнале Nature Astronomy, заставило пересмотреть теории о самом раннем образовании галактических структур и о том, как они развиваются.
«Это очень любопытный объект, которого мы никогда раньше не видели», - сказал ведущий исследователь Тиантиан Юань из австралийского Центра совершенства. «Он выглядит странно и знакомо одновременно».
Галактика, названная R5519, находится на расстоянии 11 миллиардов световых лет от Солнечной системы. Дыра в ее центре действительно большая, а её диаметр в два миллиарда раз больше расстояния между Землей и Солнцем. Иными словами, она в три миллиона раз больше диаметра сверхмассивной черной дыры в галактике Мессье-87, которая в 2019 году стала первой в мире, которая была непосредственно запечатлена.
«Процесс звездообразования в этой галактике в 50 раз быстрее, чем в Млечном Пути», - сказал доктор Юань, научный сотрудник ASTRO 3D, базирующийся в Центре астрофизики и суперкомпьютинга при Технологическом университете Суинберна в штате Виктория. «Большая часть этой деятельности происходит на её кольце - так что это действительно кольцо огня».
Работая с коллегами из Австралии, США, Канады, Бельгии и Дании, доктор Юань использовал спектроскопические данные, собранные Обсерваторией Кек на Гавайях, и изображения, записанные космическим телескопом Хаббл, чтобы идентифицировать необычную структуру.
Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что это тип, известный как «кольцеобразная галактика», что делает её первой в истории ранней Вселенной.
Существует два вида кольцеобразных галактик. Первый образуется благодаря внутренним процессам. Второй - в результате огромных и жестоких столкновений с другими галактиками. В «локальной» Вселенной второй тип кольцеобразных галактик встречается в 1000 раз реже, чем первый.
Галактика R5519 образовалась примерно 10,8 миллиарда лет назад, всего через три миллиарда лет после Большого взрыва. Она указывает на то, что такой тип галактик всегда были необычными.
Соавтор исследования доктор Ахмед Элагали из Международного центра радиоастрономических исследований в Западной Австралии сказал, что изучение R5519 поможет определить, когда начали развиваться спиральные галактики.
«Кроме того, ограничение плотности числа кольцевых галактик через космическое время также может быть использовано для наложения ограничений на образование и эволюцию локально подобных групп галактик», - добавил он.
Другой соавтор, профессор Кеннет Фриман из Австралийского национального университета, сказал, что открытие имело значение для понимания того, как образовались галактики, подобные Млечному Пути.
«Подобный тип образования кольцеобразных галактик требует наличия тонкого диска в «галактике-жертве» до того, как произойдет столкновение», - пояснил он. «Тонкий диск является определяющим компонентом спиральных галактик: до его образования галактики находились в беспорядочном состоянии, еще не распознаваемом как спиральные галактики». «В случае этой кольцевой галактики мы оглядываемся на раннюю Вселенную на 11 миллиардов лет, во времена, когда тонкие диски только образовывалисьь. Для сравнения, тонкий диск нашего Млечного Пути начал образовываться всего около девяти миллиардов лет назад. Это открытие свидетельствует о том, что образование диска в спиральных галактиках происходило в течение более длительного периода, чем считалось ранее».