Космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) в сотрудничестве с телескопом Хаббл обнаружил чрезвычайно редкую систему из пяти сливающихся галактик, существовавшую всего через 800 миллионов лет после Большого взрыва. Слияния галактик обычно происходят между двумя галактиками, а системы, вовлекающие большее их количество, являются исключительной редкостью, особенно в ранней Вселенной. Открытие этого объекта, получившего название «Квинтет JWST», может пролить свет на процессы формирования первых галактик.
Как пояснил профессор внегалактической астрономии Манчестерского университета Кристофер Конселис, в то время как слияния двух галактик затрагивают 20-30% от их общего числа, системы с множественным слиянием составляют менее 1%, и статистики по ним практически нет. Веда Ху, ведущий автор исследования из Университета Техаса A&M, отметила, что обнаружение даже одной такой системы маловероятно, что делает эту находку уникальной.
Хотя система была первоначально замечена телескопом Хаббл, только данные JWST, в частности его камера ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam), позволили подтвердить, что галактики физически связаны и взаимодействуют между собой. На это указывает наличие общего обширного газового гало и схожее красное смещение, которое является мерой космологического расстояния. Основные галактики группы разделены расстоянием в 43 тысячи световых лет, а самая удаленная пара — 60,7 тысячи световых лет. Такая близость означает, что в конечном итоге они сольются в одну массивную галактику.
Обнаруженный квинтет обладает поразительным сходством с близко расположенным к нам объектом — Квинтетом Стефана, который также состоит из пяти галактик, одна из которых лишь проецируется на группу и фактически не является ее гравитационно связанным участником. Оба объекта демонстрируют признаки динамического взаимодействия, такие как хвосты из вещества, соединяющие галактики. Ключевое отличие заключается в том, что галактики Квинтета JWST переживают всплеск звездообразования, рождая новые звезды с необычно высокой для столь ранней эпохи скоростью, в то время как галактики Квинтета Стефана значительно старше и менее активны.
Общая звездная масса системы оценивается в 10 миллиардов масс Солнца. Исследователи предполагают, что к 1–1,5 миллиардам лет после Большого взрыва этот объект может эволюционировать в одну гигантскую, массивную и неактивную галактику. Однако его конечная судьба будет зависеть от наличия и активности сверхмассивных черных дыр, которые способны быстро подавить звездообразование.
Важно отметить, что, несмотря на детальные изображения структуры, текущие данные не предоставляют информации о интенсивности спектральных линий. Это не позволяет точно определить внутренние движения в системе и природу газовых компонентов. Если в будущем будут обнаружены другие подобные системы, астрономы смогут установить, насколько действительно редки такие множественные слияния и при каких условиях они возникают в ранней Вселенной.
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Astronomy.