Джеймс Уэбб измерил закрученность спиральных рукавов галактик на протяжении космической истории
Астрономы впервые провели систематическое измерение углов закрутки спиральных рукавов галактик на протяжении большей части истории Вселенной. Работа, основанная на данных космического телескопа Джеймс Уэбб (JWST), опубликована в репозитории arXiv.
Выборка включает 593 спиральные галактики с массами звезд более 10 миллиардов солнечных масс, взятые из обзоров CEERS и JADES. С помощью нейросети Zoobot ученые идентифицировали спиральные структуры, а алгоритм SpArcFiRe измерил их углы закрутки.
В среднем угол закрутки не демонстрирует значимой эволюции с красным смещением. Однако для самых массивных систем (с логарифмом массы 11–12) рукава со временем становятся более тугими.
Главный результат — обнаружение перехода на красном смещении около 1. При z>1.25 угол закрутки не зависит от массы звезд, массы балджа, массы диска или темпа звездообразования. При z<1.25 появляется слабая, но статистически значимая отрицательная корреляция с массой и положительная — с темпом звездообразования (для z<0.75).
Авторы также не нашли зависимости угла закрутки от приливного воздействия соседних галактик. Это указывает на то, что при высоких красных смещениях структура рукавов определяется локальными процессами, а после z~1 начинает регулироваться глобальным гравитационным потенциалом — в согласии с теорией волн плотности.
Полученные данные помогают понять, как эволюционировали спиральные галактики в ранней Вселенной, и открывают путь для дальнейших исследований с помощью JWST.
