Астрономы давно пытаются понять, почему галактики, подобные нашему Млечному Пути, имеют двойную структуру - толстый диск со старыми звездами высотой 3 000 световых лет и встроенный в него тонкий диск высотой 1 000 световых лет, содержащий более молодые звезды. Проанализировав выборку из 111 галактик, исследовательская группа под руководством Такафуми Цукуи из Австралийского национального университета (ANU) обнаружила четкую закономерность в их формировании.
В исследовании, впервые опубликованном в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, использовалась уникальная способность Вебба видеть сквозь космическую пыль и обнаруживать слабый свет старых звезд. Это позволило команде впервые определить дисковые структуры галактик в ранней Вселенной. Результаты исследования показывают, что галактики повсеместно формируют сначала толстый диск, а затем тонкий.
Время этого процесса зависит от массы галактики. Массивные галактики сформировали свои тонкие диски около 8 миллиардов лет назад, в то время как их собратьям с меньшей массой потребовалось больше времени, и они сформировали свои тонкие диски около 4 миллиардов лет назад.
Эти наблюдения подтверждают модель "турбулентного газового диска". Согласно этому сценарию, ранняя Вселенная была хаотичным местом, где турбулентные газовые облака вызвали интенсивное и широкомасштабное звездообразование, создав первоначальный, пухлый толстый диск. По мере образования звезд их гравитация стабилизировала газовое облако, заставляя его оседать в более плоский, более упорядоченный тонкий диск, где звездообразование продолжалось. Массивные галактики, более эффективно преобразующие газ в звезды, оседали и формировали свои тонкие диски гораздо раньше.
Это новое понимание помогает вписать историю Млечного Пути в космический контекст, поскольку временная шкала, наблюдаемая в исследовании, совпадает с предполагаемым периодом формирования собственного тонкого диска нашей галактики. Исследователи ANU - Цукуи и Висниоски - руководили научным анализом и интерпретацией данных, полученных с космического телескопа НАСА "Джеймс Уэбб". Для любителей астрономии ньютоновский телескоп-рефлектор 130EQ(цена $299,99 на Amazon) - это доступный способ исследовать небо.