Астрономы обнаружили редкую систему слияния, где взаимодействуют по меньшей мере пять галактик всего через 800 миллионов лет после Большого взрыва. Открытие сделано с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST) и ранее — телескопа «Хаббл». Подробности опубликованы в журнале Nature Astronomy.
Слияния галактик — ключевой процесс формирования крупных галактик в ранней Вселенной. Обычно фиксируются взаимодействия двух галактик, тогда как система, названная «квинтетом JWST», объединяет пять галактик и 17 скоплений звезд.
«Обнаружение такой системы с пятью физически связанными галактиками — исключительно редкость, как в наблюдениях, так и в современных моделях», — пояснил Вейда Ху из Техасского университета A&M.
Галактики квинтета — так называемые галактики с излучающими линиями: их свет содержит яркие сигнатуры водорода и кислорода, что указывает на активное звездообразование. Данные JWST показали, что галактики не случайно находятся рядом, а физически связаны в одной системе, демонстрируя общую газовую оболочку. Красное смещение, мера удаленности и возраста объектов, подтверждает, что они относятся к ранней Вселенной.
Расстояния между галактиками квинтета относительно малы: две главные галактики разделены около 43 тысяч световых лет, самая удаленная пара — около 61 тысячи световых лет. Для сравнения, диаметр Млечного Пути составляет около 100 тысяч световых лет.
«Пространственная близость указывает на то, что галактики, вероятно, сольются», — отметил Кристофер Конселис из Манчестерского университета.
Квинтет JWST напоминает локальный Квинтет Стефана — слияние четырех галактик с пятой, которая находится рядом, но не сливается. Однако квинтет JWST отличается высокой скоростью звездообразования благодаря обилию газа. Общая звездная масса системы составляет около 10 миллиардов солнечных масс, и ученые предполагают, что через 1–1,5 миллиарда лет галактики объединятся в массивную галактику.
Ранние слияния с участием более двух галактик крайне редки: по оценкам, таких систем в ранней Вселенной встречается менее 1%. Это делает открытие квинтета уникальным для изучения динамики формирования в первые миллиарды лет после Большого взрыва.
Исследование квинтета JWST помогает понять, как во Вселенной появлялись массивные «спящие галактики» — те, что перестали активно образовывать новые звезды. Астрофизики предполагают, что их быстрый рост мог происходить именно за счет слияния меньших звездных систем на ранних этапах развития космоса.
Ученые подчеркивают, что изображения JWST дают детальные формы и структуры объектов, но для точного анализа свойств, таких как химический состав, движение газа и динамика системы, необходимы спектроскопические данные.
«Эти наблюдения показывают, что ранняя Вселенная была динамичной и полна взаимодействий, которые формировали будущие галактики», — заключил Ху.
