Космический бар на краю Вселенной: «Джеймс Уэбб» нашел перемычку, которой там не должно было быть
Астрономы обнаружили самую далекую на сегодня дисковую галактику с центральной перемычкой — GN20, существовавшую спустя 1,5 миллиарда лет после Большого взрыва. Как сообщается в препринте на сайте arXiv.org, находка заставляет пересмотреть теории формирования галактических баров: считалось, что обилие газа в дисках молодых галактик должно тормозить или вовсе препятствовать их рождению, однако свойства GN20 говорят об обратном.
Центральные перемычки — одна из самых распространенных структур в зрелых спиральных галактиках, они есть в том числе у Млечного Пути. Эти бары направляют потоки газа к центру, подпитывая звездообразование и активность сверхмассивных черных дыр. Ранее рекордсменом по дальности была система SPT-2147, но теперь группа астрономов под руководством Лейндерта Бугарда из Лейденской обсерватории отодвинула границу еще дальше.
GN20 наблюдали в инфракрасном диапазоне с помощью «Джеймса Уэбба», а также в субмиллиметровом при помощи радиотелескопа NOEMA. Перемычка в этой галактике содержит и звезды, и газ; ее возраст оценивается примерно в 300 миллионов лет. Именно бар, по мнению исследователей, объясняет экстремально высокий темп звездообразования в GN20 — более тысячи солнечных масс в год, — поскольку он перекачивает вещество в центральную зону.
Сама галактика обладает динамически холодным и массивным диском, в котором примерно 70 процентов материи приходится на барионы, причем газ составляет около трех четвертей от общей массы диска. Такие свойства свидетельствуют, что перемычки в богатых газом турбулентных дисках ранней Вселенной действительно способны формироваться на масштабах в сотни миллионов лет — на порядки быстрее, чем в Местной Вселенной. В будущем бар в GN20 может менее чем за миллиард лет исчезнуть, став частью центрального балджа, либо сохраниться дольше, если рост балджа ограничит активность ядра, признаки которого галактика уже демонстрирует. Не исключено также, что GN20 находится на этапе трансформации из массивной запыленной галактики со вспышкой звездообразования в массивную спокойную систему, какие наблюдают в Местной Вселенной.
