Радиообсерватория ALMA в Чили обнаружила спиральную галактику, появившуюся всего через 1,4 миллиарда лет после Большого взрыва 13,8 миллиарда лет назад. Это самая древняя спиральная галактика из всех зафиксированных.

Галактика BRI 1335-0417, находящаяся на расстоянии 12,4 миллиарда световых лет от Солнечной системы. Изображение: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

Спиральная форма галактик очень распространена и отличается от других особенностями структуры: галактический диск со спиральными рукавами из звёзд и газа, закручивающимися в яркую середину, и сверхмассивная чёрная дыра в центре. Галактика Млечный путь, в которой находится Солнечная система, тоже относится к спиральным галактикам. Её диск хорошо заметен глубокой ночью на безоблачном небе. Или, например, знаменитая галактика NGC 6872 с диаметром в пять раз больше диаметра Млечного пути. 

Галактика NGC 6872 в созвездии Павлин находится в 300 миллионов световых лет от Солнечной системы. Выше взаимодействующая с ней галактика IC 4970. Протяжённость NGC 6872 составляет 500 тысяч световых лет в поперечнике диска. Фото сделано Хабблом в 2014 году. 

Найденную на расстоянии 12,4 миллиарда световых лет от Солнечной системы галактику обозначили как BRI 1335-0417. Её структура образовалась через 1,4 миллиарда лет после Большого взрыва. Для сравнения, самой древней найденной галактикой до этого момента считалась BX442, образовавшаяся через 3 миллиарда лет после большого взрыва и находящаяся на расстоянии 10,8 миллиардов световых лет от Солнечной системы. 

Дальность мешает изучению объекта в видимом свете. ALMA нашла галактику благодаря обнаружению радиоизлучения ионов углерода, что позволяет находить и изучать объекты дальнего космоса. 

Исследователи предполагают, что структура BRI 1335-0417 простирается на 15 тысяч световых лет (треть от Млечного пути). Общая масса звёзд и межзвёздного вещества равна массе нашей галактики. Для своего времени найденная галактика была гигантом. 

В ходе наблюдений учёные заметили гравитационную нестабильность газа во внешней части галактики. Вероятной причиной могут быть столкновения с мелкими галактиками и последующие активные процессы образования новых звёзд. По одной из теорий, подобные столкновения привели к слиянию галактик и появлению таких гигантов, как NGC 6872.

Исследователи не берутся предсказывать судьбу BRI 1335-0417. Такие активные галактики могут являются предками современных эллиптических гигантов. По словам учёных, BRI 1335-0417 может очень долго держать свою форму перед тем, как перейдёт на следующую ступень развития и станет эллиптической. 

Обнаружение столь раннего объекта поможет исследователям добыть новую информацию о формировании спиральных галактик и их месте в ранней истории Вселенной. Отслеживание процессов в BRI 1335-0417 даст ключ к пониманию формирования Млечного пути и Солнечной системы. 

Результаты наблюдений опубликованы в статье «Spiral morphology in an intensely star-forming disk galaxy more than 12 billion years ago» в журнале Science DOI: 10.1126/science.abe9680.