Наблюдения телескопов Джеймса Уэбба и ALMA раскрыли удивительную структуру галактики PACS-830, формирующей звёзды без катаклизмов

Астрономы раскрыли механизмы звездообразования в галактике PACS-830 с помощью телескопов «Джеймс Уэбб» (JWST) и обсерватории ALMA. Исследование, опубликованное на основе данных высокого разрешения, показало, что галактика на красном смещении z=1,463 (около 9 миллиардов лет назад, примерно треть возраста Вселенной) обладает структурой, напоминающей спираль «большого дизайна» с двумя протяжёнными рукавами.

Наблюдения выявили необычное распределение молекулярного газа и звёздного света. Один из рукавов вносит 21±6% в общее излучение CO, что указывает на активные процессы звездообразования без признаков галактических слияний — ранее считалось, что такие вспышки требуют столкновений.

Учёные сравнили два маркера звездообразования: излучение полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) по данным JWST и скорость звездообразования (SFR), рассчитанную по данным ALMA. Оказалось, что в ядре PACS-833 наблюдается дефицит излучения ПАУ, хотя активность SFR там высока. Это противоречит стандартным моделям, где оба показателя коррелируют. Исследователи предположили, что интенсивное ионизирующее излучение в ядре разрушает молекулы ПАУ или подавляет их свечение, что характерно для галактик со вспышками звездообразования.

Примечательно, что морфология PACS-830 зависит от длины волны: в ультрафиолете она напоминает результат слияния, а в инфракрасном диапазоне проявляется чёткая спиральная структура. Это говорит о сложной эволюции галактики, где формирующийся балдж (центральное утолщение) влияет на распределение газа и пыли.

Результаты подчёркивают важность совместного использования JWST и ALMA для изучения межзвёздной среды. Высокое разрешение позволило впервые обнаружить пространственные вариации отношения SFR к излучению ПАУ на высоком красном смещении, подтвердив теоретические расчёты. Учёные планируют расширить исследования, чтобы понять, как такие процессы влияют на эволюцию галактик в ранней Вселенной.

 Источник: arXiv