Kaukaisin koskaan havaittu Linnunradan serkku 🌀

Kansainvälinen tiimi, jota johtaa Geneven yliopisto (UNIGE), on löytänyt tähän mennessä kaukaisimmaksi tunnetun spiraaligalaksin. Tämä ultra-massiivinen, litteän levyn muotoinen järjestelmä on olemassa vain miljardin vuoden kuluttua alkuräjähdyksestä, mikä on hyvin aikaisin universumin mittakaavassa. Siinä on kuitenkin jo huomattavan kypsä rakenne, jossa on vanha keskuskupla, suuri tähtienmuodostuslevy ja hyvin määritellyt spiraalivarret.

Tämä löytö, joka julkaistiin Astronomy & Astrophysics -lehdessä, on mahdollista James Webbin avaruusteleskoopin (JWST) tietojen ansiosta. Se auttaa ymmärtämään paremmin galaksien varhaista muodostumista ja kehitystä primitiivisessä universumissa.


Suuret spiraaligalaksit, kuten Linnunrata, tarvitsevat useita miljardeja vuosia kehittyäkseen. Siksi kosmisen historian ensimmäisen miljardin vuoden aikana tiedemiehet odottavat havaitsevansa vain pieniä, kaoottisia ja epäsäännöllisiä galakseja. Kuitenkin JWST alkaa paljastaa muita skenaarioita. Sen syvän infrapuna-kuvat paljastavat yllättävän massiivisia ja hyvin rakenteellisia galakseja paljon aikaisemmin kuin odotettiin, mikä kannustaa astronomit arvioimaan uudelleen, milloin ja miten galaksit muotoutuvat primitiivisessä universumissa.

Linnunradan kaksoisolento primitiivisessä universumissa

Näiden löytöjen joukossa on spiraaligalaksin ehdokas - galaksi, jonka vahvistaminen on vielä tulossa - joka olisi kaukaisin koskaan tunnistettu. Sitä on havaittu punasiirtymässä, joka vastaa vain 1 miljardia vuotta alkuräjähdyksen jälkeen. Huolimatta tästä varhaisesta ajasta galaksilla on yllättävän kypsä rakenne: vanha keskuskupla, suuri tähtienmuodostuslevy ja spiraalivarret, ominaisuuksia, joita tavallisesti havaitaan paljon kauempana alkuräjähdyksestä.

"Olemme nimenneet tämän galaksin Zhúlóngiksi, mikä tarkoittaa 'tuli-lohikäärme' kiinalaisessa mytologiassa. Myytissä Zhúlóng on voimakas punainen aurinkolohikäärme, joka luo päivän ja yön avaamalla ja sulkemalla silmänsä, symboloiden valoa ja kosmista aikaa", selittää Mengyuan Xiao, Geneven yliopiston tähtitieteen osaston postdoc-tutkija ja tutkimuksen pääkirjoittaja. "Zhúlóng erottuu samankaltaisuudestaan Linnunradan kanssa, sekä muotonsa että koonsa ja tähtimassansa osalta."

Sen levy ulottuu yli 60 000 valovuotta, mikä on verrattavissa omaan galaksiimme, ja se sisältää yli 100 miljardia auringon massaa tähtiä. Tämä rakenne tekee siitä yhden vakuuttavimmista Linnunradan analogeista, jotka on koskaan löydetty niin aikaisessa vaiheessa. Se herättää uusia kysymyksiä siitä, miten massiivisia ja hyvin järjestäytyneitä spiraaligalakseja on voinut syntyä niin pian alkuräjähdyksen jälkeen.

Sattumanvarainen löytö

Zhúlóng löydettiin JWST:n PANORAMIC-kartoituksen syväkuvauksen avulla, joka on laaja-alainen ekstragalaktinen ohjelma, jota johtavat Christina Williams (NOIRLab) ja Pascal Oesch (UNIGE). PANORAMIC hyödyntää JWST:n ainutlaatuista "puhdas rinnakkaismoodi" -tilaa, joka on tehokas strategia kerätä korkealaatuisia kuvia, kun JWST:n pääinstrumentti kerää tietoja toisesta kohteesta.

"Tämä mahdollistaa JWST:n kartoittaa laajoja alueita taivaalla, mikä on olennaista massiivisten galaksien löytämiseksi, sillä ne ovat uskomattoman harvinaisia", selittää Christina Williams, NOIRLabin apulaisastronomi ja PANORAMIC-ohjelman päätutkija. "Tämä löytö korostaa puhtaiden rinnakkaisohjelmien potentiaalia löytää harvinaisia ja kaukaisia kohteita, jotka haastavat galaksien muodostumismalleja."

Tarina, joka on kirjoitettava uudelleen

Aiemmin ajateltiin, että spiraalirakenteiden kehittyminen kestäisi miljardeja vuosia, ja että massiivisten galaksien tulisi esiintyä vasta paljon myöhemmin universumissa, koska ne yleensä muodostuvat pienempien galaksien fuusion jälkeen. Pascal Oesch, Geneven yliopiston tähtitieteen osaston apulaisprofessori ja PANORAMIC-ohjelman päätutkija, selittää: "Tämä löytö osoittaa, että JWST muuttaa perustavanlaatuisesti käsityksemme primitiivisestä universumista."

JWST:n ja Atacama Large Millimeter Arrayn (ALMA) tulevat havainnot vahvistavat sen ominaisuuksia ja antavat lisää tietoa sen muodostumisen historiasta. Astronomit odottavat löytävänsä lisää tämän tyyppisiä galakseja uusien JWST-kartoitusten myötä, mikä auttaa ymmärtämään monimutkaisia prosesseja, jotka muovasivat galakseja universumin alkuvaiheessa.