Наука

Телескопът „Джеймс Уеб“ открива „изключително рядък“ сблъсък на 5 галактики в ранната Вселена

4 септември 2025, 14:50
Кирил Илиев

БТА

Сливането на галактики играе ключова роля във формирането на галактики в ранната Вселена

Астрономите откриха изключително рядка система, в която поне пет галактики от ранната Вселена се сливат — само 800 милиона години след Големия взрив. Забележителното откритие е направено с помощта на данни от космическите телескопи „Джеймс Уеб“ (JWST) и „Хъбъл“.

Сливането на галактики играе ключова роля във формирането на галактики в ранната Вселена. Макар че не се наблюдават често, такива системи обикновено включват две галактики. Новооткритото сливане обаче, наречено „Квинтетът на JWST“, съдържа поне пет галактики и 17 галактически струпвания.

„Да откриеш такава система с пет физически свързани галактики е изключително рядко явление, както в симулациите, така и в наблюденията“, казва водещият автор на изследването Уейда Ху, постдокторант в Тексаския университет A&M. „Вероятността да се засече дори едно такова многократно сливане е доста ниска, което подсказва, че може би сме имали ‘късмет’, откривайки тази система толкова рано.“ Тези галактики се наричат галактики с емисионни линии, защото в светлината им се откриват ясно изразени сигнатури, особено от водород и кислород — белег за образуване на нови звезди.

Изследването, публикувано на 15 август в списание Nature Astronomy, комбинира данни от JWST и „Хъбъл“.

Близкоинфрачервената камера на JWST (NIRCam) разкри голям газов ореол около групата галактики, което означава, че петте галактики не са независими, а са физически свързани и принадлежат към една система, обяснява Ху. Някои от тях вече са били засечени с „Хъбъл“, но „само данните от JWST ни показват, че петте галактики имат един и същи червен отместване и взаимодействат една с друга“, добавя той. (Червеното отместване е мярка за космическа дистанция — колкото е по-голямо, толкова по-далечни и древни са обектите. То се получава, когато светлината отдалечени обекти се разтяга към по-дълги, червени вълни поради разширяването на Вселената.)

Ху предполага, че може да има и други слаби или скрити галактики, свързани с Квинтета на JWST, които все още не са открити. За тяхното идентифициране обаче ще са необходими усъвършенствани многовълнови наблюдения.

Сливането на повече от две галактики в ранната Вселена е изключително рядко, казва Кристофър Конселис, професор по извънгалактична астрономия в Университета на Манчестър, който не е участвал в изследването. „Ако разгледаме всички галактики, 20–30% от тях ще са в процес на сливане. Но това ще са само две галактики. Делът на системите с множество галактики е много, много по-нисък — със сигурност под 1%“, обяснява той.

Екипът установил, че двете основни галактики в системата са разделени от около 43 300 светлинни години, а най-отдалечената двойка сред всички галактики е на 60 700 светлинни години една от друга. (За сравнение, нашият Млечен път е с диаметър около 100 000 светлинни години.)

„Фактът, че галактиките са толкова близо една до друга, подсказва, че вероятно ще се слеят“, казва Конселис. „Има известна възможност за интерпретация — дали някои обекти не са всъщност части от една и съща галактика.“

Тази система е подобна на своя „близък братовчед“ в локалната Вселена — Квинтета на Стефан, където четири галактики се сливат, а пета изглежда близо в небето, но реално не участва.

„Забележителна прилика е наличието на мост от материя, свързващ две галактики в Квинтета на JWST — характеристика, наблюдавана и в Квинтета на Стефан, свидетелство за приливни опашки, създадени при взаимодействието между галактики“, казва Ху. „Но скоростта на звездообразуване в Квинтета на JWST е много по-висока.“

Докато галактиките в Квинтета на Стефан са стари и по-слабо активни, галактиките в Квинтета на JWST са богати на газ и формират нови звезди много по-интензивно, отколкото се е очаквало за този период.

Квинтетът на JWST, с поне пет галактики и 17 галактически струпвания, има обща звездна маса, равна на 10 милиарда слънца. Изследването предполага, че високата маса и бързото звездообразуване може да доведат до еволюцията му в масивна пасивна галактика — около 1 до 1,5 милиарда години след Големия взрив. Пасивните галактики са такива, които вече не формират нови звезди. Предишни изследвания с JWST откриха няколко такива в ранната Вселена, което породи въпроси как е възможно галактики да „умират“ толкова рано.

Конселис казва, че бъдещето на сливащите се галактики е голям въпрос. Те може да останат активни, но с по-ниска скорост на звездообразуване, или да станат „мъртви“ с времето. Това ще зависи и от това дали в тях има активно захранвани черни дупки, които биха могли бързо да потиснат звездообразуването.

Ако сливащите се галактики се превърнат в „мъртва“ система, Квинтетът на JWST може да обясни как масивните пасивни галактики са могли да се формират бързо чрез сливане на по-малки, активни в образуването на звезди галактики в ранната Вселена.

Последвайте Таралеж в google news бутон