Нить космической паутины тянется через молодую Вселенную, и на ней, как бусины на ожерелье, нанизаны галактики. В ядре протокластера SSA22, который через миллиарды лет станет центром массивного скопления, эти бусины ещё горячие и пыльные: внутри них рождаются звёзды, а холодный газ служит топливом. Астрономы заглянули в этот далёкий уголок с помощью телескопов ALMA, JWST и JVLA, чтобы понять, как бусины растут и почему однажды застывают.
Оказалось, что бусины разные. Одни ещё богаты газом и растянуты, как мягкая ириска: звёзды в них разбросаны по большому объёму. Другие уже сжались в плотные комки, и газ в них почти исчерпан. Между этими крайностями выстроилась последовательность. Чем массивнее галактика, тем меньше в ней газа и тем плотнее упакованы звёзды. Это похоже на то, как ириска, которую долго мнут, становится твёрже и меньше.
Что заставляет бусины сжиматься? Нить, на которой они висят. Пока нить питает галактику холодным газом, в ней бурлит звездообразование и она остаётся рыхлой. Когда поток газа иссякает, топливо заканчивается, и галактика постепенно успокаивается, а звёзды под действием гравитации собираются плотнее. Так бусина из мягкой ириски превращается в твёрдый леденец.
Сегодня в центрах скоплений галактик живут гигантские эллиптические системы, которые давно не рождают звёзд. Их предки, возможно, выглядели как те самые пыльные бусины на нитях. Проследив их эволюцию, астрономы получили наблюдательную основу для сценария, в котором нити космической паутины сначала кормят галактики, а потом, когда питание прекращается, оставляют их застывать в компактные сферы. Так ожерелье из мягких ирисок со временем становится ниткой леденцов.
Поле ADF22 содержит нити космической паутины, напрямую видимые в излучении Лайман-альфа, — это одни из первых таких структур, обнаруженных на красном смещении 3. В этих нитях галактики выстроены, как бусины на ожерелье, и их эволюция зависит от расстояния до центра массивного гало.