天文學家測量了迄今為止最遙遠(因此最早)星系的旋轉
大爆炸後僅幾億年的星系的旋轉速度比我們的銀河系慢得多。
宇宙中的事物不會保持靜止-它們會移動、互動、旋轉。 星系首先展示了這些運動,它們的旋轉是其演化的關鍵方面。 天文學家宣布,他們已經在最早的星系中測量到了這種旋轉——這個物體的光來自大爆炸後僅 5.5 億年,也就是星系時代的初期。
這個星系(稱為 MACS1149-JD1)的測量結果已發表在天體物理學雜誌通訊。 該團隊使用阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列(ALMA)來測量星系的紅移。
我們生活在一個不斷膨脹的宇宙中,光速是有限的。 所以光在遙遠的物體之間傳播需要一定的時間。 當它傳播時,宇宙膨脹,來自遙遠星系的光的波長被拉伸,將我們接收到的光轉移到電磁波譜的較紅部分,因此稱為“紅移”。
然而,運動也會對光產生影響。 就像警報聲靠近和遠離我們時的多普勒頻移一樣,當發光物體靠近我們時,它會變得更藍,遠離我們時會更紅。 旋轉的星系將有一個較藍的一面(看起來朝向我們的部分)和一個旋轉到我們視野之外的較紅的一面。
透過這項測量,研究小組估計 JD1 的旋轉速度為每秒 50 公里(31 英里),低於銀河系盤每秒 220 公里(136 英里)的旋轉速度。 然而,JD1 比我們的星系小得多。 它的直徑只有3000光年,而銀河系的直徑有10萬光年。
早稻田大學的共同作者 Akio Inoue 教授表示:「JD1 的旋轉速度比後來的星系和我們銀河系中發現的旋轉速度慢得多,JD1 很可能正處於旋轉運動的初始階段。」在一個陳述。
隨著這個星系的生長,旋轉將形成一個由氣體和恆星組成的圓盤。 研究中測量的這種初始運動使天文學家能夠開始了解像我們這樣的星係是如何形成的。 加上其他遙遠天體的測量,一幅更清晰的星系演化圖景已經開始形成。
倫敦大學學院的合著者理查德·埃利斯教授補充說:「除了尋找高紅移星系(即非常遙遠的星系)之外,研究氣體和恆星的內部運動還為了解最早的宇宙中星系形成的過程提供了動力。
研究團隊還測量了成熟恆星群的年齡,他們相信這些恆星群已經在該星系中閃耀了長達 3 億年,這表明它們形成時宇宙的年齡約為當前年齡的 2%。