Морфология и фотометрическое красное смещение Чжулонга. Изображение предоставлено: Сяо и др., 2024 г.
С помощью космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) международная группа астрономов обнаружила новую крупномасштабную спиральную галактику в рамках обзора PANORAMIC. Недавно открытая галактика под названием Жулонг чрезвычайно массивна и, по-видимому, является самой далекой спиральной галактикой, обнаруженной на сегодняшний день. Открытие было подробно описано в статье, опубликованной 17 декабря на сервере препринтов arXiv.
Большие спиральные галактики характеризуются характерными, четко выраженными рукавами, которые вращаются наружу от ясного ядра. Считается, что рукава таких галактик на самом деле представляют собой сверхплотные области диска, вызывающие звездообразование, поскольку поступающий в эту область материал сжимается.
До сих пор точно не ясно, когда и как в ранней Вселенной впервые образовались спиральные галактики, и такие галактики с высокими красными смещениями обычно редки. На данный момент обнаружено лишь несколько отдельных спиралей с красным смещением более 3,0.
Теперь группа астрономов во главе с Мэнъюань Сяо из Женевского университета в Швейцарии сообщает о случайном открытии новой спиральной галактики большого размера с большим красным смещением с помощью JWST. Галактика была названа Чжулонг в честь гигантского красного солнечного дракона и бога китайской мифологии.
«Чжулон (α, δ [J2000] = 150.124874, 2.092919) была случайно обнаружена в поле (ассоциации) под названием j100024p0208 в недавнем выпуске данных обзора JWST PANORAMIC, чисто параллельной внегалактической программы визуализации NIRCam», — пишут исследователи.
Согласно исследованию, Чжулонг был идентифицирован по фотометрическому красному смещению около 5,2. Было обнаружено, что ее масса сравнима с массой Млечного Пути, которая относительно высока для галактики, образовавшейся в течение миллиарда лет после Большого взрыва, о чем свидетельствует красное смещение.
Исследование показало, что Чжулонг имеет классическую выпуклость и большой фронтальный звездный диск со спиральными рукавами, охватывающими 62 000 световых лет. Анализ спектрального распределения энергии (SED) предполагает наличие покоящегося ядра и диска звездообразования.
Кроме того, центральное ядро Чжулонга оказалось красным по сравнению со звездным диском и имело самую высокую поверхностную плотность звездной массы, измеренную среди покоящихся галактик. Ядро находится в состоянии покоя, что соответствует ожиданиям роста и вымирания галактик.
Исследование также показало, что, хотя звезды все еще формируются в диске, Чжулон имеет относительно низкую скорость звездообразования в целом — на уровне 66 солнечных масс в год.
По расчетам, эффективность преобразования барионов в звезды составила около 0,3, что примерно в 1,5 раза выше, чем даже у самых эффективных галактик в более поздние эпохи. Эти результаты позволяют предположить, что Чжулонг, должно быть, очень эффективно формировал звезды и находится в переходной фазе от звездообразования к состоянию покоя.
Наконец, авторы статьи отмечают, что Чжулонг, по-видимому, является самой далекой спиральной галактикой, обнаруженной на сегодняшний день. Свойства этой галактики, по-видимому, указывают на то, что зрелые галактики сформировались гораздо раньше, чем ожидалось, в первый миллиард лет после Большого взрыва.
