Астрономи з Cosmic Dawn Center розкрили природу найщільнішої області галактик, яку побачив космічний телескоп Джеймса Вебба в ранньому Всесвіті. Науковці вважають, що це може бути прамати масивної галактики, подібної до Чумацького Шляху, яку помітили в той час, коли вона була в процесі збирання менших галактик до купи. Це відкриття підтверджує наше розуміння формування галактик.
Згідно з сучасним розумінням формування структур у Всесвіті, галактики формуються ієрархічно, коли спочатку в дуже ранньому Всесвіті утворюються маленькі структури. Згодом вони зливаються та утворюють структури більшого розміру. Ця теорія підкріплюється комп’ютерними симуляціями та підтверджується спостереженнями за галактиками.
Щоб спостерігати, як збираються найперші структури, астрономи намагаються зазирнути глибше в минуле, а отже, якомога далі. Але ці джерела дуже малі та слабкі, тож виявлення вимагає передових технологій. У новому дослідженні науковці виявили, так би мовити, пращура того, що зараз, ймовірно, є масивною галактикою на кшталт Чумацького Шляху. Ця група менших галактик, що отримала назву CGG-z5, була знайдена за допомогою програми спостережень під назвою CEERS за участю космічного телескопа Джеймса Вебба.
CGG-z5 було відкрито за допомогою коду GalCluster, який створив Ніколай Сіллассен з Cosmic Dawn Center. «Я розробив програмне забезпечення під час навчання для виявлення такого роду структур, і тепер ми застосували його до даних з програми CEERS», – каже Ніколай Сіллассен, який вже знайшов схожу, але ближчу групу галактик під час тестування свого ПЗ.
Найяскравіші представники групи галактик були виявлені раніше за допомогою космічного телескопа Габбл. Але програма CEERS виявила нових і менших учасників. «Інші елементи групи є маленькими та слабкими. Без високої чутливості та просторової роздільної здатності Джеймса Вебба ми просто не змогли б їх виявити», – говорять дослідники.
Яким саме буде «майбутнє» групи галактик CGG-z5, наразі складно сказати. Замість того, щоб сформувати єдину галактику, група пізніше може перетворитися просто на велике скупчення галактик. Ще одна можливість полягає в тому, що представники скупчення насправді розташовані не так щільно, як здається, а є частиною ниткоподібної структури. Щоб розрізнити ці сценарії, потрібні точніші спостереження з використанням спектроскопії. А поки що на допомогу приходять комп’ютерні симуляції.
«Щоб краще зрозуміти природу та еволюцію CGG-z5, ми шукали подібні структури для масштабної симуляції, – говорять дослідники. – І знайшли 14 структур, які майже відповідають фізичним властивостям спостережуваної групи CGG-z5, а потім простежили еволюцію цих структур у часі в симуляціях, починаючи з раннього Всесвіту і закінчуючи теперішньою епохою».
Хоча точне розгортання еволюції 14 структур відрізняється, їх спіткала однакова доля – приблизно через 0,5-1 млрд років вони зливаються та утворюють єдину галактику, яка до моменту, коли Всесвіт досягне половини свого нинішнього віку, матиме масу, порівнянну з Чумацьким Шляхом. «Враховуючи прогнози симуляцій, можна припустити, що система CGG-z5 пройде подібний еволюційний шлях, і що ми зафіксували процес злиття малих галактик в одну масивну галактику», – кажуть вчені.
Також цікаво: