Как телескоп Уэбба нашел древнюю галактику с перемычкой? Что это меняет
Космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST) обнаружил галактику M1149-BSG-z5 со сверхмассивной перемычкой — структурой из звёзд и газа, пронизывающей её центр. Объект находится настолько далеко, что его свет шёл до нас 13 миллиардов лет, а значит, мы видим галактику такой, какой она была спустя всего миллиард лет после Большого взрыва. Это самая древняя из известных спиральных галактик с перемычкой.
Почему астрономы так внимательны к «планкам» в галактиках
Перемычка (или бар) — это вытянутое образование из звёзд, пыли и газа, которое вращается вокруг центра галактики. Для астрономов она — ключ к пониманию того, как галактика эволюционирует. Бар перераспределяет вещество, отправляя газ в центральные области, где рождаются новые звёзды, и влияет на движение всей системы. В современной Вселенной перемычки встречаются у двух третей дисковых галактик — наш Млечный Путь тоже обладает скромным баром. Но чем дальше в прошлое, тем реже они встречаются. Высокий redshift (показатель удалённости) означает, что космическая среда была хаотичнее, газа было меньше, и формирование перемычек считалось подавленным.
Рекорд, побитый JWST
До недавнего времени самые далёкие галактики с перемычками находились на красном смещении около 4,0, и их доля составляла всего 3–7% при z = 3,5. M1149-BSG-z5 сдвигает эту планку до z = 5,1. Открытие сделала международная группа астрономов под руководством Сяохань Вана из Университета Цинхуа. Галактику «засёк» инструмент NIRISS (Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph) на JWST в рамках программы Cycle-2. Учёные опубликовали результаты 23 июня 2026 года на сервере препринтов arXiv.
Размеры и масса самой древней спирали с перемычкой
M1149-BSG-z5 — не просто рекордсмен по удалённости. Она крупнее типичных галактик своей эпохи. Её эффективный радиус составляет около 8 500 световых лет, а спиральные рукава простираются на 17 900 световых лет. При этом масса галактики оценивается в 28 миллиардов солнечных масс, а звёздообразование идёт с бешеной скоростью — 144 солнечных массы в год. Для сравнения: наш Млечный Путь производит около 1–2 солнечных масс в год. Длина самой перемычки — 14 700 световых лет. Это сравнимо с четвертью диаметра всей галактики.
«M1149-BSG-z5 — это массивная, химически эволюционировавшая галактика с высоким содержанием металлов, о чём говорит её металличность на уровне 50% от солнечной», — отмечают авторы исследования.
Активное ядро и необычная чёрная дыра
Ещё одна особенность M1149-BSG-z5 — наличие активного галактического ядра (AGN). Сверхмассивная чёрная дыра в центре галактики оказалась относительно лёгкой по сравнению с массой самой галактики. Соотношение массы чёрной дыры к звёздной массе составляет примерно 0,001 — это гораздо меньше, чем у многих других далёких AGN, и сопоставимо с показателями локальных галактик. Учёные проверили эту гипотезу с помощью так называемого диаграммы BPT (Baldwin, Phillips, Terlevich), которая позволяет определить, что ионизирует газ в галактике — бурное звёздообразование или излучение от аккреции на чёрную дыру. Результат подтвердил: перед нами AGN.
Одиночество как фактор эволюции
Авторы работы обратили внимание на странную деталь: ближайшая к M1149-BSG-z5 галактика находится на расстоянии 69 000 световых лет. Это достаточно далеко для прямого гравитационного взаимодействия, но всё же не исключает его. Возможно, именно слабое взаимодействие с соседом или приливные силы запустили образование массивной перемычки в ранней Вселенной. Или же в дело вступили внутренние процессы — неустойчивость диска. Ответа пока нет. Но ясно одно: гипотеза о том, что перемычки в таких далёких галактиках не формируются, окончательно рухнула.
Что дальше? Следующий шаг — объяснить, почему M1149-BSG-z5 так велика и насыщена металлами для своего возраста. И главное — выяснить, сколько ещё подобных галактик скрывается в данных JWST. Если уж на одной случайной параллельной съёмке нашли такую жемчужину, то сколько их в запланированных обзорах?
