אסטרונומים צפו בסיבוב האיטי של הגלקסיה המוקדמת

אסטרונומים צפו בסיבוב האיטי של הגלקסיה המוקדמת

באמצעות נתונים ממערך Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), צוות בינלאומי של חוקרים צפה באחת הגלקסיות הרחוקות ביותר שידעו בשנים הראשונות של היקום. תצפיות מגלות שהגלקסיה המוקדמת MACS1149-JD1 (JD1) מסתובבת באיטיות. נראה שהגלקסיה מסתובבת בפחות מרבע ממהירות שביל החלב כיום.

הממצאים הגיעו ממחקר חדש שכלל חוקרים מאוניברסיטת קיימברידג'.

MACS1149-JD1 (ידוע גם בשם PCB2012 3020) הוא האובייקט הרחוק ביותר. האור מהגלקסיה הצעירה שנלכדה על ידי מצפה כוכבים סובב זרח לראשונה כשהיקום שלנו בן 13,7 מיליארד שנים היה רק ​​בן 500 מיליון שנה, או 4% מגילו הנוכחי. שינויים באורכי הגל של האור המגיע מגלקסיה, כלומר חלקים מהגלקסיה התרחקו מאיתנו בעוד חלקים אחרים נעו לעברנו. בהתבסס על וריאציות אלה, החוקרים הגיעו למסקנה שהגלקסיה הייתה בצורת דיסק ומסתובבת במהירות של 50 קילומטרים לשנייה. לשם השוואה, שביל החלב מסתובב היום במהירות של 220 קילומטרים לשנייה.

בהתבסס על גודלו ומהירות הסיבוב שלו, החוקרים הצליחו להסיק את המסה שלו. מתוך כך, הם חישבו את גיל הגלקסיה - כמעט 300 מיליון שנים ונוצר בסביבות 250 מיליון שנים לאחר המפץ הגדול. "זהו ללא ספק הרחוק ביותר בזמן שהצלחנו לזהות סיבוב של גלקסיה. זה מאפשר לנו למפות את התפתחותן של גלקסיות מסתובבות על פני יותר מ-96% מההיסטוריה הקוסמית - סיבובים שהתחילו לאט בתחילה אך הפכו מהירים יותר ככל שהיקום הזדקן."

"מדידות אלו תומכות בממצאים הקודמים שלנו לפיהם הגלקסיה הזו מבוססת היטב וכנראה נוצרה בסביבות 250 מיליון שנים לאחר המפץ הגדול. בקנה מידה קוסמי, אנו רואים אותו מסתובב זמן לא רב לאחר שהכוכבים האירו לראשונה את היקום."

מחבר שותף Dr. ניקולס לאפורט ממכון קבלי לקוסמולוגיה של קיימברידג' אמר, "הממצאים שלנו שופכים אור על האופן שבו התפתחו גלקסיות ביקום המוקדם. אנו רואים שדיסק גלקטי התפתח 300 מיליון שנה לאחר שעננים מולקולריים מסיביים התעבו והתמזגו לכוכבים, והגלקסיה קיבלה צורה וסיבוב."

מחבר שותף פרופסור אקיו ק.ינואה מאוניברסיטת וואסדה בטוקיו אמר, "הקביעה אם גלקסיות רחוקות מסתובבות היא מאתגרת מאוד מכיוון שהן מופיעות רק כנקודות זעירות בשמים. הממצאים החדשים שלנו הגיעו הודות לחודשיים של תצפיות והרזולוציה הגבוהה שהושגה בשילוב של 54 טלסקופי הרדיו במצפה אלמא".

ככל שגלקסיה רחוקה יותר מכדור הארץ, כך נראה שהיא מתרחקת מאיתנו מהר יותר. מכיוון שעצמים נעים פולטים אור ש"הוסט לאדום" לאורכי גל ארוכים יותר, אנו יכולים לקבוע את המרחק שלהם ומכאן את גילם ממידת ההסטה לאדום.

על פי מחקרים קודמים, ל-JD1 יש הסטה לאדום של 9,1, מה שמעיד על כך שהיקום היה בן 550 מיליון שנים כאשר הוא נצפה. בחקירה האחרונה, מדענים מצאו שינויים בהסטה לאדום ברחבי הגלקסיה, המצביעים על הבדלים במהירות שבה הגלקסיה התרחקה מאיתנו. יחסית אלינו, צד אחד של הגלקסיה התרחק בעוד הצד השני התקרב.

מהתצפיות החדשות, הצוות הגיע למסקנה שרוחבו של JD1 הוא רק 3.000 שנות אור (בהשוואה, שביל החלב הוא בקוטר של 100.000 שנות אור) וכי המסה הכוללת שלו שווה ערך לפי 1-2 מיליארד מסה של השמש. .

מסה זו עולה בקנה אחד עם גיל הגלקסיה כ-300 מיליון שנה, כאשר רוב המסה מגיעה מכוכבים בוגרים שנוצרו סמוך לתחילת חייה של הגלקסיה.

הפניה לכתב עת:

      Tsuyoshi Tokuoka et al. "סיבוב שיטתי אפשרי באוכלוסיית הכוכבים הבוגרים של גלקסיה az=9,1." The Astrophysical Journal Letters (2022). DOI: 10.48550/arXiv.2205.14378

הודעות קשורות

השאר תגובה