Дискові галактики виникали вже у перші мільярди років після народження Всесвіту. Порівняно з тими, що з’явилися пізніше, їх невеликі розміри. Ефективний радіус складає три кілопарсеки, а зіркова маса — сотні мільярдів сонячних. Ці дані відповідають моделям освіти, проте нові спостереження можуть вимагати перегляду розрахунків: астрономи виявили несподівано великий об’єкт на зорі зародження зірок та галактик.
Великий колектив вчених на чолі з Вейхеном Ваном із Міланського університету Бікока (Італія) повідомив про відкриття дискової галактики з ефективним радіусом великої осі 9,6 кілопарсека на червоному зміщенні 3,25. Це відповідає ранньому Всесвіту віком лише два мільярди років. Її назвали Big Wheel, або Велике Колесо. Стаття про це опублікована в журналі Nature Astronomy.
Галактику виявили випадково при спостереженні яскравого квазара за допомогою орбітальної обсерваторії Джеймс Вебб в інфрачервоному діапазоні на довжинах хвиль 1,5 і 3,2 мікрометра. Телескоп «Хаббл» зафіксував (на довжині хвилі 0,8 мікрометра) лише віддалені уривки галактичного диска — можливо, молоді зірки чи пилову хмарність. Комбінацією знімків обох телескопів вчені досягли гарного зображення, на якому помітні деталі. Діаметр зіркового диска Великого Колеса – приблизно 30 кілопарсек. В ультрафіолетовому діапазоні його спіральні рукави виглядають неоднорідними, з комкуватою структурою. Це нагадує молодші галактики.
Спостереження за допомогою спектрометра NIRSpec, який виміряв спектральну лінію Hα атомарного водню, підтвердили обертання диска зі швидкістю 300 кілометрів на секунду. З урахуванням графіка швидкості зіркоутворення зіркову масу галактики оцінили в 3,7×1011 сонячних мас, при альтернативному підході — 2,7×1011. У будь-якому випадку Велике Колесо має рекордну масу серед дискових галактик раннього Всесвіту, більшість з яких «Джеймс Вебб» відкрив зовсім недавно.
Чому Велике Колесо виділяється такими гігантськими розмірами і масою на тлі своїх сучасникок — неясно. За параметрами воно швидше за аналогічне тим, що видно на червоному зміщенні 0. Однак відрізняється від них вищою швидкістю зіркоутворення, що характерно якраз для галактик на z~3. «Велике Колесо — гігантський диск, що обертається, з унікальними для z ~ 3 фізичними властивостями. Це ставить питання щодо його освіти», — зазначили автори статті. З огляду на те, що галактику виявили випадково в густонаселеному секторі, існують, ймовірно, додаткові механізми, що призвели до її появи: наприклад, через процеси злиття галактик.
