Форма галактики Млечный Путь, которая является «домом» для нашей Солнечной системы, чем-то похожа на форму панциря улитки. Однако, по мнению учёных, спиральным галактикам не всегда была свойственна такая структура.
Недавно команда учёных заявила, что проводимые ими исследования позволили выяснить, как и когда во Вселенной возникли «величественные водовороты» спиральных галактик. Все известные галактики подразделяются на три типа, в зависимости от их формы: спиральные, эллиптические и неправильные (иррегулярные). Почти 70% самых близких к Млечному Пути галактик относятся к классу спиральных. Однако в ранней Вселенной, таких галактик не существовало.
Debra Meloy Elmegreen из Vassar College (Покипси, штат Нью-Йорк) и её супруг Bruce Elmegreen из IBM’s T.J. Watson Research Center (Иорктаун Хайтс, штат Нью-Йорк) проанализировали изображение, полученное космическим телескопом NASA «Хаббл», известное как Hubble Ultra Deep Field (HUDF). Построение этого изображения, отражающего небольшую область в созвездии Большой Медведицы проводилось на протяжении 4 месяцев – с конца 2003 по 2004 год. Снимок показывает порядка 10 тысяч галактик различных возрастов, некоторые из которых образовались практически сразу после Большого Взрыва.
Чтобы проанализировать это изображение супружеская пара исследователей сначала отсортировала галактики по типам: эллиптические, с перемычкой, двойные, линзообразные, массивные и т.д. По словам Debra Meloy Elmegreen, им удалось классифицировать порядка 1000 галактик. Используя эти классификации, учёные попытались изучить самый специфический тип – так называемые «чрезвычайно массивные» галактики, которые не встречаются в современной Вселенной. Тем не менее, астрономам удалось установить, что большинство молодых галактик «рождались» весьма массивными из-за гравитационной неустойчивости в чрезвычайно богатом газом диске.
Когда очередь дошла до анализа спиральных галактик в Hubble Ultra Deep Field, из 269 спиральных галактик было отобрано всего 41. Супруги не принимали во внимание галактики, в которых отчётливо не прослеживалась их спиральная структура. Также не учитывались галактики, с определением возраст которых могли возникнуть трудности. Отобранную 41 галактику, супруги Elmegreen отсортировали на 5 различных типов по ряду критериев.
Исследователи обнаружили, что Вселенная в раннем возрасте была весьма хаотичным местом. По их мнению, первые галактики представляли собой звездообразующие сгустки дисковой формой, которые кроме того, что были чрезвычайно яркими, имели непостоянную структуру. Учёные убеждены, что прошло несколько миллиардов лет, прежде чем начали появляться первые галактики спиральной формы.
Постепенно, галактики, которым было суждено стать спиралями, растеряли большинство своих «сгустков». Из того, что осталось, начали формироваться «нечёткие» очертания спиральных рукавов. Спиральные галактик с четкими рукавами начали появляться, когда Вселенной было порядка 3,6 млрд. лет. К тому времени гравитационная неустойчивость заметно снизилась, и новые звезды начали формироваться в более стабильных дисках.
Первые спиральные галактики были либо «двухрукими», либо характеризовались толстыми нерегулярными спиралями. Более точное структурирование галактик, повлекшее образование спиральных галактик таких как Млечный Путь и Андромеда, произошло намного позже – когда Вселенной было примерно 8 млрд. лет.
Исследователи планируют проанализировать другие обзоры, дабы получить более широкую картину галактик в целом, в том числе их масс, общей морфологии и распределения в космическом пространстве. По словам Bruce Elmegreen, больше всего его интересует внутренняя структура этих галактик.
