Астрономы нашли ядерный диск в галактике возрастом 9 млрд лет

Международная группа астрономов под руководством учёных из Даремского университета с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» обнаружила ядерный диск в галактике, которая существовала спустя 4,5 миллиарда лет после Большого взрыва. Эта плотная вращающаяся структура из звёзд, в которой активно рождаются новые светила, сформировалась благодаря звёздной перемычке — вытянутому стержню, пронизывающему галактику.

Подобные ядерные диски встречаются во многих современных галактиках, но ранее астрономам не удавалось зафиксировать их на столь раннем этапе космической истории. Возраст найденной галактики превышает 9 миллиардов лет, что соответствует красному смещению z = 1,5 — эпохе, известной как «Космический полдень», когда Вселенная переживала пик звездообразования.

Звёздные перемычки играют роль космических «двигателей»: они перераспределяют угловой момент, притягивая газ и звёзды к центру, стимулируя образование новых структур. Ранее учёные предполагали, что такие перемычки могут возникать относительно рано, однако прямых свидетельств их влияния на облик галактик в ту эпоху не было. Новое открытие впервые предоставляет неоспоримое доказательство того, что перемычки уже тогда активно формировали ядерные диски.

Это меняет устоявшуюся картину эволюции галактик. Выходит, что сложные структурные элементы, подобные ядерным дискам, начали складываться гораздо раньше, чем считалось, а сами галактики проходили этап созревания ускоренными темпами. Исследование показывает, что бары — не просто деталь поздней эволюции, а ключевой механизм, действовавший уже через несколько миллиардов лет после Большого взрыва.

Особый интерес представляет связь ядерных дисков со сверхмассивными чёрными дырами, которые таятся в центрах большинства галактик. Эти диски могут служить резервуарами газа, питающего чёрные дыры, что объясняет, как последние наращивали свою массу в бурную раннюю эпоху. Полученные данные помогут уточнить модели роста чёрных дыр и их взаимодействия с окружающей средой.

Размер обнаруженного диска сопоставим с размерами ядерных дисков в близлежащих галактиках, что говорит об удивительной схожести процессов даже при колоссальной разнице в возрасте. Авторы работы подчёркивают, что теперь необходимо пересмотреть теоретические модели, включив в них активную роль баров на ранних стадиях развития галактик. Это открытие — ещё один шаг к пониманию того, как из хаоса первичной Вселенной рождалась упорядоченная структура, которую мы наблюдаем сегодня.

Таким образом, исследование не только расширяет наши знания о прошлом, но и задаёт новые вопросы о физических механизмах, управляющих формированием галактик. Дальнейшие наблюдения на «Джеймсе Уэббе» и других телескопах обещают новые открытия, способные перевернуть современные представления о космической эволюции.