Впервые астрономы изучили молодую формирующуюся галактику небольшой массы всего через 615 миллионов лет после Большого взрыва. Примерно такой же массы был когда-то Млечный Путь. Благодаря гравитационному линзированию даже удалось разглядеть в юной галактике скопления звезд.
Снимок открытой молодой галактики Firefly Sparkle и ее «подруг», искривленных гравитационной линзой / © NASA, ESA, CSA, STScI, Chris Willott (NRC-Canada), Lamiya Mowla (Wellesley College), Kartheik Iyer (Columbia)
Гигантские галактики вроде Млечного Пути набирали массу постепенно, за счет слияний и присоединений более мелких галактик и скоплений звезд. Чтобы понять, как они выглядели на самых ранних этапах формирования, астрономы вглядываются в молодую Вселенную. Задача непростая, потому что юные версии Млечного Пути должны были быть небольшими — как минимум в 10 тысяч раз менее массивными. Тут на помощь ученым приходит эффект гравитационного линзирования.
Массивные космические тела играют роль гигантской линзы, искривляя проходящий через них свет. Одна из таких космических гравитационных линз — массивное скопление галактик MACS 1423. Мы видим его таким, каким оно было, когда Вселенной было уже 8,3 миллиарда лет, но своей массой оно искривляет и «приближает» свет гораздо более далеких объектов. Среди них — галактика Firefly Sparkle и ее «подруги» из времен, когда Вселенной было лишь 615 миллионов лет.
Авторы нового исследования, опубликованного в журнале Nature, изучили искривленный свет Firefly Sparkle по данным наблюдений космического телескопа «Джеймс Уэбб». Благодаря линзированию ученые разглядели в Firefly Sparkle 10 звездных скоплений. Восемь скоплений находятся вблизи центра галактики. Самое дальнее расположено в 4,57 тысячи световых лет от центра (1,4 килопарсека).
Скопления разные по массе: от сотен тысяч до миллиона солнечных масс. Все вместе они составляют лишь 49-57% массы галактики Firefly Sparkle. По оценке авторов новой работы, масса всей галактики — порядка 10 миллионов солнечных масс. Это один из самых маломассивных объектов, открытых в молодой Вселенной.
Судя по массе скоплений и их высокой поверхностной звездной плотности, в них активно рождаются новые звезды. Их будущее в галактике Firefly Sparkle предсказать сложно. Они могли как влиться в ее состав, так и дожить до наших времен в виде шаровидных скоплений.
«Хотя по данным наблюдений невозможно определить судьбу Firefly и ее друзей, изучение таких возможных прародителей Млечного Пути может подсказать нам, как он формировался», — объяснил астроном Брайан Вэлч, не участвовавший в новом исследовании.
Судя по строению Firefly Sparkle, галактики вроде Млечного Пути действительно могли начинать свой рост с небольших групп из плотных звездных скоплений.
