Используя телескоп Джеймса Уэбба (JWST) и массив Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), международная команда астрономов наблюдала гигантскую спиральную галактику с обозначением ADF22.A1. Результаты наблюдательной кампании, опубликованные 29 октября на сервере предварительных публикаций arXiv, предоставляют новые сведения о ее внутренней структуре.
При красном смещении 3,09 ADF22.A1 является гигантской баррированной спиральной галактикой, расположенной в протокластере, известном как SSA22. Предыдущие наблюдения показали, что это пыльная звездообразующая галактика (DSFG), содержащая intrinsically яркий, но сильно скрытый активный галактический ядро (AGN).
ADF22.A1 воспринимается как уникальная лаборатория для изучения того, как самые массивные галактики и сверхмассивные черные дыры (SMBHs) накапливают свою массу и в конечном итоге эволюционируют в самые массивные эллиптические галактики. Однако о структуре и свойствах этой галактики известно очень немного из-за сильного затенения пылью, влияющего на ее ультрафиолетовый вид в покое.
Группа астрономов под руководством Хидэки Умехаты из Университета Нагойи в Японии использовала JWST и ALMA для исследования ADF22.A1, так как эти инструменты могут исследовать структуру и кинематику этой галактики.
Наблюдения показали спиралевидную звездную структуру ADF22.A1, отслеживающую излучения в оптическом и ближнем инфракрасном диапазонах. Было установлено, что галактика имеет эффективный радиус примерно 22 800 световых лет, что сопоставимо с местными галактиками, что указывает на ускоренный рост размера в ядре протокластера.
Кроме того, наблюдения выявили яркий компактный пыльный ядро в центре ADF22.A1, что указывает на активную фазу роста протобульба. Было установлено, что пылевой континуум не только сосредоточен в ядре, как это наблюдается в некоторых известных DSFG, но и распределен по всему диску, что говорит о значительном образовании звезд и производстве пыли.
Анализируя линии излучения ионизированного углерода, исследователи вывели скорость вращения ADF22.A1, которая была рассчитана примерно в 530 км/с. Они также обнаружили, что галактика имеет относительно высокий специфический угловой момент звёзд.
В заключение, ADF22.A1 является необычно быстро вращающейся гигантской спиральной галактикой, и холодная аккреция в сочетании с слияниями предложены в качестве правдоподобных механизмов для быстрого вращения диска этой галактики в течение всего лишь двух миллиардов лет после Большого взрыва.