„Měli jsme méně než 2% šanci na to najít“: James Webb Telescope odhaluje nepochopení „Big Wheel“, jednu z nejmenších galaxií v raném vesmíru
Hluboká pozorování z James Webb Space Telescope (Jwst) odhalili výjimečně velkou galaxii v raném vesmíru. Je to kosmický gigant, jehož světlo cestovalo přes 12 miliard let, aby se k nám dostalo. Dabovali jsme to velké kolo s našimi zjištěními Publikováno 17. března v přírodě Astronomie.
Tato obří disková galaxie existovala během prvních dvou miliard let po Velkém třesku, což znamená, že se vytvořila, když vesmír byl pouhých 15% jeho současného věku. Vyzývá to, co víme o tom, jak se vytvářejí galaxie.
Co je to disková galaxie?
Představte si galaxii jako naše vlastní Mléčná dráha: plochá rotující struktura složená z hvězd, plynu a prachu, často obklopená rozsáhlým halo nevinutá Temná hmota.
Diskové galaxie mají obvykle čiré spirálové rameny sahající ven z husté centrální oblasti. Náš Mléčná dráha Samotná je disková galaxie, charakterizovaná krásnými spirálovými pažemi, které se obtěžují kolem jeho středu.
Studium diskových galaxií, jako je Mléčná dráha a nově objevené velké kolo, nám pomáhá odhalit Jak se vytvářejí galaxieroste a vyvíjí se v miliardách let.
Tyto studie jsou obzvláště významné, protože porozumění galaxiím podobné našemu vlastnímu může poskytnout hlubší vhled do kosmické historie našeho galaktického domova.
Obří překvapení
Dříve jsme si mysleli, že galaxie se vytvářejí postupně po dlouhou dobu: buď plyn hladce tekoucí do galaxií z okolního prostoru, nebo sloučením s menšími galaxiemi.
Rychlé fúze mezi galaxiemi by obvykle narušily jemné spirálové struktury a změnily je na chaotické tvary. Velké kolo se však podařilo rychle růst do překvapivě velké velikosti, aniž by ztratilo svou výraznou spirálovou podobu. To zpochybňuje dlouhodobé představy o růstu obřích galaxií.
Naše podrobná pozorování JWST ukazují, že velké kolo má srovnatelné velikosti a rychlost rotace s největšími „Super-Spiral“ galaxie v dnešním vesmíru. Je to třikrát větší velikost jako srovnatelné galaxie v této epochě a je jednou z nejmenších galaxií pozorovaných v raném kosmu.
Ve skutečnosti ji jeho rychlost rotace umístí mezi galaxie na vrcholu toho, co se nazývá Vztah Tully-FisherZnámé spojení mezi hvězdnou hmotou galaxie a tím, jak rychle se točí.
Je pozoruhodné, že i když je neobvykle velké, velké kolo aktivně roste rychlostí podobně jako ostatní galaxie ve stejném kosmickém věku.
Neobvykle přeplněná část vesmíru
To, co to dělá ještě fascinujícím prostředím, ve kterém se tvořilo velké kolo.
Nachází se v neobvykle přeplněné oblasti prostoru, kde jsou galaxie zabaleny těsně k sobě, desetkrát hustší než typické oblasti vesmíru. Toto husté prostředí pravděpodobně poskytovalo ideální podmínky pro rychlé růst galaxie. Pravděpodobně zažilo fúze, které byly dostatečně jemné, aby umožnily galaxii udržovat tvar spirálového disku.
Kromě toho musí plyn tekoucí do galaxie dobře vyrovnat s jeho rotací, což umožňuje rychle růst disk, aniž by byl narušen. Takže perfektní kombinace.
Štěstí
Objevení galaxie, jako je velké kolo, bylo neuvěřitelně nepravděpodobné. Podle současných modelů formování galaxií jsme to měli méně než 2% šanci.
Naše zjištění tedy bylo štěstí, pravděpodobně proto, že jsme ho pozorovali ve výjimečně husté oblasti, zcela odlišné od typického kosmického prostředí.
Kromě jeho záhadné formace je konečným osudem velkého kola další zajímavou otázkou. Vzhledem k hustému prostředí by budoucí fúze mohou výrazně změnit svou strukturu a potenciálně ji přeměnit na galaxii srovnatelnou v hmotě s největšími pozorovanými v blízkých klastrech, jako je Panna.
Objev Velkého kola odhalil další tajemství raného vesmíru a ukazuje, že naše současné modely evoluce galaxie stále potřebují upřesnění.
S dalšími pozorováními a objevy masivních raných galaxií, jako je velké kolo, budou astronomové schopni odemknout více tajemství o tom, jak vesmír vytvořil struktury, které dnes vidíme.
Tento upravený článek je znovu publikován Konverzace Podle licence Creative Commons. Přečtěte si Původní článek.
