การสังเกตอย่างลึกซึ้งจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ (JWST) ได้เปิดเผยกาแลคซีขนาดใหญ่เป็นพิเศษในจักรวาลยุคแรก มันเป็นยักษ์ใหญ่ในจักรวาลที่มีแสงสว่างเดินทางมานานกว่า 12 พันล้านปีเพื่อไปถึงเรา เราได้ขนานนามว่าวงล้อขนาดใหญ่พร้อมการค้นพบของเราเผยแพร่วันนี้ในดาราศาสตร์ธรรมชาติ-
กาแลคซีดิสก์ยักษ์นี้มีอยู่ภายในสองพันล้านปีแรกหลังจากหมายถึงมันเกิดขึ้นเมื่อจักรวาลเป็นเพียง 15% ของอายุปัจจุบัน มันท้าทายสิ่งที่เรารู้เกี่ยวกับการก่อตัวของกาแลคซี
กาแลคซีดิสก์คืออะไร?
นึกภาพกาแล็กซี่เหมือนของเราเองทางช้างเผือก: โครงสร้างที่แบนและหมุนได้ประกอบด้วยดาวก๊าซและฝุ่นมักจะล้อมรอบด้วยรัศมีที่มองไม่เห็นอย่างกว้างขวางสสารมืด-
กาแลคซีดิสก์มักจะมีแขนเกลียวที่ชัดเจนซึ่งยื่นออกไปด้านนอกจากภาคกลางที่หนาแน่น ทางช้างเผือกของเราเองคือกาแลคซีดิสก์โดดเด่นด้วยแขนเกลียวที่สวยงามที่ล้อมรอบศูนย์กลางของมัน
การศึกษากาแลคซีดิสก์เช่นทางช้างเผือกและวงล้อขนาดใหญ่ที่ค้นพบใหม่ช่วยให้เราค้นพบกาแลคซีก่อตัวอย่างไรเติบโตและพัฒนาไปหลายพันล้านปี
การศึกษาเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งเนื่องจากการทำความเข้าใจกับกาแลคซีที่คล้ายกับของเราสามารถให้ข้อมูลเชิงลึกที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับประวัติศาสตร์จักรวาลของบ้านกาแล็คซี่ของเรา
ความประหลาดใจยักษ์
ก่อนหน้านี้เราคิดว่าดิสก์กาแล็กซี่จะค่อยๆค่อยๆเป็นระยะเวลานาน: ไม่ว่าจะผ่านแก๊สอย่างราบรื่นไหลเข้าสู่กาแลคซีจากพื้นที่โดยรอบหรือโดยการรวมกับกาแลคซีขนาดเล็ก
โดยปกติแล้วการควบรวมกิจการอย่างรวดเร็วระหว่างกาแลคซีจะขัดขวางโครงสร้างเกลียวที่ละเอียดอ่อนทำให้พวกเขากลายเป็นรูปร่างที่วุ่นวายมากขึ้น อย่างไรก็ตามวงล้อขนาดใหญ่สามารถเติบโตได้อย่างรวดเร็วเป็นขนาดใหญ่อย่างน่าประหลาดใจโดยไม่สูญเสียรูปแบบเกลียวที่โดดเด่น สิ่งนี้ท้าทายแนวคิดที่ถือครองมานานเกี่ยวกับการเติบโตของกาแลคซียักษ์
การสังเกต JWST โดยละเอียดของเราแสดงให้เห็นว่าล้อขนาดใหญ่นั้นเปรียบได้กับขนาดและความเร็วในการหมุนที่ใหญ่ที่สุดกาแลคซี "Super-spiral"ในจักรวาลของวันนี้ มันมีขนาดใหญ่สามเท่าของกาแลคซีที่เทียบเคียงได้ในยุคนั้นและเป็นหนึ่งในกาแลคซีขนาดใหญ่ที่สุดที่สังเกตได้ในจักรวาลยุคแรก
ในความเป็นจริงความเร็วในการหมุนของมันวางอยู่ท่ามกลางกาแลคซีในระดับสูงของสิ่งที่เรียกว่าความสัมพันธ์แบบทัลลี-ฟิชเชอร์การเชื่อมโยงที่รู้จักกันดีระหว่างมวลดาวฤกษ์ของกาแล็กซี่และการหมุนเร็วแค่ไหน
อย่างน่าทึ่งแม้ว่ามันจะมีขนาดใหญ่ผิดปกติล้อใหญ่ก็เติบโตอย่างแข็งขันในอัตราที่คล้ายกับกาแลคซีอื่น ๆ ในยุคจักรวาลเดียวกัน
ส่วนที่แออัดผิดปกติของอวกาศ
สิ่งที่ทำให้สิ่งนี้น่าสนใจยิ่งขึ้นคือสภาพแวดล้อมที่วงล้อขนาดใหญ่เกิดขึ้น
มันตั้งอยู่ในพื้นที่ที่แออัดผิดปกติซึ่งกาแลคซีเต็มไปด้วยกันอย่างใกล้ชิดมีความหนาแน่นสิบเท่ากว่าพื้นที่ทั่วไปของจักรวาล สภาพแวดล้อมที่หนาแน่นนี้น่าจะเป็นเงื่อนไขที่เหมาะสำหรับกาแลคซีที่จะเติบโตอย่างรวดเร็ว มันอาจประสบกับการควบรวมกิจการที่อ่อนโยนพอที่จะปล่อยให้กาแลคซีรักษารูปร่างของดิสก์เกลียว
นอกจากนี้ก๊าซที่ไหลเข้าสู่กาแลคซีจะต้องสอดคล้องกับการหมุนได้ดีทำให้ดิสก์เติบโตอย่างรวดเร็วโดยไม่ถูกรบกวน ดังนั้นการผสมผสานที่ลงตัว
การค้นพบที่โชคดี
การค้นพบกาแล็กซี่อย่าง The Big Wheel นั้นไม่น่าเป็นไปได้อย่างไม่น่าเชื่อ เรามีโอกาสน้อยกว่า 2% ในการค้นหาสิ่งนี้ในการสำรวจของเราตามรูปแบบการก่อตัวของกาแลคซีในปัจจุบัน
ดังนั้นการค้นพบของเราจึงโชคดีอาจเป็นเพราะเราสังเกตเห็นในภูมิภาคที่มีความหนาแน่นสูงเป็นพิเศษซึ่งแตกต่างจากสภาพแวดล้อมของจักรวาลทั่วไป
นอกเหนือจากการก่อตัวที่ลึกลับแล้วชะตากรรมที่ดีที่สุดของวงล้อใหญ่ยังเป็นคำถามที่น่าสนใจอีกคำถามหนึ่ง เมื่อพิจารณาถึงสภาพแวดล้อมที่หนาแน่นการควบรวมกิจการในอนาคตอาจเปลี่ยนแปลงโครงสร้างอย่างมีนัยสำคัญซึ่งอาจเปลี่ยนเป็นกาแลคซีที่เปรียบเทียบได้ในมวลเป็นสิ่งที่ใหญ่ที่สุดที่สังเกตได้ในกลุ่มใกล้เคียงเช่นราศีกันย์
การค้นพบของ Big Wheel ได้เปิดเผยความลึกลับอีกประการหนึ่งของจักรวาลยุคแรกแสดงให้เห็นว่ารุ่นปัจจุบันของ Galaxy Evolution ยังคงต้องการการปรับแต่ง
ด้วยการสังเกตและการค้นพบของกาแลคซีขนาดใหญ่ในช่วงต้นเช่นวงล้อขนาดใหญ่นักดาราศาสตร์จะสามารถปลดล็อกความลับเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีที่จักรวาลสร้างโครงสร้างที่เราเห็นในปัจจุบัน
Themiya nanayakkaraนำนักดาราศาสตร์ที่ศูนย์ข้อมูล James Webb Australianมหาวิทยาลัยเทคโนโลยี Swinburne
บทความนี้ถูกตีพิมพ์ซ้ำจากบทสนทนาภายใต้ใบอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ อ่านบทความต้นฉบับ-
