Наблюдения космического телескопа Джеймса Уэбба за глубоким космосом позволили открыть необычайно большую галактику в ранней Вселенной. Это космический гигант, свет которого добирался до нас более 12 миллиардов лет. Астрономы окрестили её «Большим колесом», а их выводы опубликованы в журнале Nature Astronomy.
Эта гигантская дисковая галактика существовала в течение первых двух миллиардов лет после Большого взрыва, то есть она сформировалась, когда возраст Вселенной составлял всего 15% от её нынешнего возраста. Это ставит под сомнение всё, что мы знаем о том, как формируются галактики.
Дисковые галактики обычно имеют чёткие спиральные рукава, отходящие от плотной центральной области. Наш Млечный Путь сам является дисковой галактикой, характеризующейся красивыми спиральными рукавами, которые обвивают её центр.
Изучение дисковых галактик, таких как Млечный Путь и недавно открытое Большое Колесо, помогает нам понять, как галактики формируются, растут и эволюционируют на протяжении миллиардов лет.
Ранее мы считали, что галактические диски формируются постепенно в течение длительного времени: либо за счёт газа, плавно перетекающего в галактики из окружающего пространства, либо за счёт слияния с более мелкими галактиками.
Обычно быстрые слияния галактик нарушают тонкие спиральные структуры, превращая их в более хаотичные формы. Однако Большому колесу удалось быстро вырасти до удивительно больших размеров, не потеряв при этом своей характерной спиральной формы. Это ставит под сомнение давние представления о росте гигантских галактик.
Наблюдения показывают, что по размеру и скорости вращения Большое Колесо сопоставимо с крупнейшими "суперспиральными" галактиками современной Вселенной. Оно в три раза больше по размеру, чем аналогичные галактики в ту эпоху, и является одной из самых массивных галактик, наблюдавшихся в раннем космосе.
По скорости вращения она относится к галактикам, находящимся в верхней части так называемого соотношения Талли-Фишера — известной связи между звёздной массой галактики и скоростью её вращения.
Примечательно, что, несмотря на свои необычные размеры, Большое колесо активно растёт со скоростью, аналогичной другим галактикам того же космического возраста.
Большое колесо расположено в необычайно переполненной области космоса, где галактики тесно прилегают друг к другу — в десять раз плотнее, чем в обычных областях Вселенной. Такая плотная среда, вероятно, создала идеальные условия для быстрого роста галактики. Вероятно, она пережила слияния, которые были достаточно мягкими, чтобы галактика сохранила форму спирального диска.
Кроме того, газ, поступающий в галактику, должен был хорошо согласовываться с её вращением, что позволяло диску быстро расти, не разрушаясь. Открытие галактики, подобной Большому колесу, было невероятно удачным. Согласно современным моделям формирования галактик, вероятность найти её составляла менее 2 %.
