JWST spatří obří spirálovou galaxii šokující brzy v kosmické historii
Přezdívaný „Big Wheel“, obrovský diskový galaxie ve tvaru spirály ve tvaru spirály byla spatřena v neobvykle přeplněné části raného vesmíru jen dva miliardy let po Velkém třesku
Obří spirálová galaxie, přezdívaná „Big Wheel“, jak je vidět kosmický dalekohled James Webb z asi dvou miliard let po velkém třesku. Hvězdné disk Big Wheel se táhne přes více než 100 000 světelných let, takže je větší, než jakýkoli jiný disk galaxie potvrzený z této kosmické epochy.
Weichen Wang/Sebastiano Cantalupo/ESA/NASA
Nový objekt odkrytý v raném vesmíru od NASA’s James Webb Space Telescope (JWST) zpochybňuje dlouhodobé představy o tom, jak se vytvářejí galaxie. Daboval „velké kolo“, je to podobná galaxii Naše vlastní Mléčná dráha– Humongous, spirálovitý disk hvězd, plyn a kosmický prach. Ale velké kolo je ještě větší než naše domácí galaxie; Je to asi pětkrát masivnější a pokrývá dvakrát tolik plochy.
A nejpodivnější věc ze všeho není ani jeho velikost, ale spíše jeho věk. JWST to viděl od doby, kdy byl vesmír starý jen asi dva miliardy let, což je pro galaxii takové vznešenosti pozoruhodně mladé.
Obvykle to mělo trvat celý věk vesmíru, aby se Galaxie stala tak velkým, říká, říká Sebastiano Cantalupoastronom na University of Milan-Bicocca v Itálii, který spoluautorem nedávno Astronomie přírody papír o objevu. Ve srovnání se svými mnohem menšími a rodícími se současníky v té minulé éře „můžete jasně vidět, že Big Wheel je skutečný odlehlý,“ říká.
O podpoře vědecké žurnalistiky
Pokud se vám tento článek líbí, zvažte podporu naší oceněné žurnalistiky předplatné. Zakoupením předplatného pomáháte zajistit budoucnost působivých příběhů o objevech a myšlenkách, které dnes formují náš svět.
Objev je součástí širšího trendu v astronomii, protože stále větší a schopnější dalekohledy vypadají hlouběji do vesmíru a shromažďují světlo z kosmických výhledů dále a dále v čase. Pomocí JWST a dalších výkonných zařízení byli pozorovatelé schopni zahlédnout některé rané galaxie jen několik set milionů let po Velkém třesku, říká Vadim SemenovPostdoktorský výzkumný pracovník v Centru pro astrofyziku | Harvard & Smithsonian. Semenov, který se do nové studie nezúčastnil, poznamenává, že velké kolo je „jedním z nejextrémnějších příkladů“ formace galaxie v časný vesmírPokud se očekávalo, že tento proces bude „mnohem energičtější a chaotičtější, poháněno častými fúzemi galaxie a rychlým narůstáním materiálu z mezigalaktického prostoru“.
Všechna tato pravěká intenzita pochází z malé velikosti raného vesmíru, který měl vyšší hustotu surovin, z nichž se galaxie spojí. Ale okolí, kde je životy velkého kola plné výjimečného nadměrného množství hmoty, a to i pro tuto již obohacenou kosmickou epochu. To je pravděpodobně místo, kde se musí oddávat „těžké snídani“, říká Chuck SteidelStudijní spoluautor a astronom v Kalifornském technologickém institutu. Podle Steidela je Big Wheel poněkud jako „dítě, které začalo jako největší na bloku a snědla snídani všech ostatních … vypadá to jako dospělá galaxie v době, kdy byly jen děti.“
Hlavní autor studie Měkký wangPostdoktorský výzkumný pracovník na University of Milan-Bicocca byl prvním, kdo si všiml Big Wheel v datech JWST. Zpočátku si myslel, že galaxie je nešťastným rozptýlením vůči jeho druhému, nesouvisejícímu studii této konkrétní záplaty raného vesmíru. Obří spirála nevypadala, jako by tam patřila, takže Wang předpokládal, že se jedná o interloper z mnohem později v kosmickém čase, který se právě stal v zorném poli JWST. Po další analýze však Wang a jeho kolegové dokázali posoudit skutečnou kosmickou vzdálenost velkého kola a najednou si uvědomili, že objektem, který viděli, byla ve skutečnosti vzdálená galaxie „, která od začátku vesmíru opravdu rychle rostla,“ říká.
Ale stále není jasné, jak přesně bylo tak velké kolo tak velké. Hmota, která se nalévá do rostoucích galaxií, má tendenci vyvolávat intenzivní výbuchy záření z rychlých záchvatů hvězd a nenasytné krmení doprovodných centrálních černých děr; Takové výbuchy mohou odříznout tok infallingové hmoty a vytlačit materiál pryč od formovací galaxie a potlačit další růst. „V tuto chvíli musím říci, že je to záhada – úplné tajemství,“ připouští Cantalupo. Možná, že říká, že přeplněné prostředí Big Wheel mohlo umožnit „některé dříve neznámé fyzikální mechanismy, které (pomáhají) galaxie růst“.
Semenov nabízí zahradnickou analogii: „Je to jako vstoupit na zahradu na jaře a objevit dokonale zralé ovoce, které byste očekávali na konci léta,“ říká. „Abychom určili, zda stávající modely mohou takové galaxie vysvětlit, potřebujeme podrobné teoretické a numerické studie, které zachycují jak extrémní galaxie, tak extrémní prostředí, které obývají.“
Takže vzhledem k tomu, že jsme viděli Big Wheel, protože to bylo asi před 12 miliardami let, co můžeme o jeho stavu dnes říci v naší současné kosmické éře? Steidel říká, že není moc jistoty-ale jeho postavení v těžké váze a populační prostředí naznačují, že nadměrný objekt se nakonec mohl proměnit v jinou, známější kosmickou formu. Mohla se to stát obří eliptickou galaxií, kolekcí bilionů hvězd ve tvaru vejce. Když dojde k více velkým galaktickým fúzím, v důsledku toho se tento typ galaxie obvykle tvoří.
„Když se podíváme na galaxie ve shluku galaxií, jsou téměř všechny eliptické, takže vypadají staří a vypadají jako chmurné koule hvězd,“ říká. „Nevypadají jako disky, ale opravdu nevíme přesně, jaká byla jejich historie. Takže tam mohly být (známé galaxie) číhající, které jsou potomky věcí, jako je velké kolo.“
„Jednou z opravdu zábavných věcí o astronomii je to, že často najdete věci, které jste nehledali, a ukázalo se, že jsou někdy ještě zajímavější než to, co jste se snažili dělat,“ říká Steidel. „Nejedná se o přímou cestu a (velké kolo) je to, co bych nazval serendipitous Discovery. Teď, když víme, co hledat …, to, myslím, se ukáže být docela zajímavé.“
