กาแล็กซีกังหัน 'การออกแบบอันยิ่งใหญ่' ขนาดใหญ่พบเพียงพันล้านปีหลังจากบิกแบง

ย้อนกลับไปเมื่อจักรวาลยังใหม่ตามมาประมาณ 13.8 พันล้านปีก่อน กาแลคซีใช้เวลาสักพักในการรวบรวมตัวเองจากซุปดึกดำบรรพ์ที่อยู่รอบๆ

การค้นพบใหม่ในตอนท้ายของ Cosmic Dawn กำลังท้าทายระยะเวลาที่เราคิดว่าการชุมนุมนั้นใช้เวลานาน JWST ได้พบเห็นดาราจักรมวลมหาศาลขนาดยักษ์เมื่อปรากฏเมื่อ 12.8 พันล้านปีก่อน มีโครงสร้างที่ซับซ้อนมากจนสามารถจัดอยู่ในประเภทดาราจักรที่น่าตื่นตาตื่นใจที่สุดเท่านั้น นั่นก็คือ เกลียวออกแบบอันยิ่งใหญ่

ชื่อของกาแล็กซีคือจูหลง (Zhúlóng) ตามชื่อกาแล็กซีมังกรคบไฟในตำนานจีนและการค้นพบนี้มีรายละเอียดอยู่ในกกระดาษที่อัปโหลดไปยังเซิร์ฟเวอร์ก่อนพิมพ์ arXivข้างหน้าและการตีพิมพ์

"Zhúlóngแสดงให้เห็นว่ากาแลคซีที่เติบโตเต็มที่ถือกำเนิดเร็วกว่าที่คาดไว้มากในช่วงพันล้านปีแรกหลังบิ๊กแบง"เขียนทีมที่นำโดยนักดาราศาสตร์ Mengyuan Xiao จากมหาวิทยาลัยเจนีวาในสวิตเซอร์แลนด์

การค้นพบของเราเสนอข้อจำกัดสำคัญสำหรับแบบจำลองการก่อตัวกาแลคซีขนาดใหญ่และต้นกำเนิดของโครงสร้างกังหันในเอกภพยุคแรกเริ่ม

ในจักรวาลรอบตัวเราทุกวันนี้ กาแลคซีมีรูปร่างและขนาดต่างกันออกไป กาแลคซีแม่และเด็กมีลักษณะเป็นก้อนกลมและไม่มีรูปร่าง ในขณะที่กาแลคซีกังหันกำหนดแขนกังหันที่โค้งออกจากศูนย์กลาง

ดาราจักรกังหันดีไซน์ยิ่งใหญ่คือดาราจักรประเภทหนึ่งซึ่งมีแขนกังหันที่โดดเด่น รูปร่างดี และมองเห็นได้โค้งออกจากใจกลางดาราจักรที่สว่างและมีการกำหนดชัดเจนว่ากาแล็กซีกังหันควรมีหน้าตาเป็นอย่างไร

เราไม่มีความคิดที่ชัดเจนว่ากาแลคซีกังหันเริ่มรวมตัวกันครั้งแรกในจักรวาลเมื่อใด แต่พวกมันค่อนข้างหายากเมื่อย้อนกลับไปในอวกาศ-เวลาที่เรามอง และหายไปจริงเมื่อประมาณ 11.5 พันล้านปีก่อน

Zhúlóngถูกค้นพบโดยบังเอิญในข้อมูลที่รวบรวมโดย JWST สำหรับมันการสำรวจแบบพาโนรามาซึ่งเป็นการรณรงค์สังเกตการณ์เพื่อสังเกตกาแลคซีใน Cosmic Dawn พันล้านปีแรกหลังบิกแบง

แม้ว่าการสำรวจจะพบกาแลคซีขนาดใหญ่อื่น ๆ แต่ทีมงานกล่าวว่าZhúlóngนั้นน่าทึ่งมาก

“มันมีสัณฐานวิทยาที่พัฒนาอย่างน่าทึ่ง: ส่วนป่องคลาสสิกที่สงบเงียบ + จานดาวฤกษ์ที่ก่อตัวดาวฤกษ์ + แขนกังหันที่มีการออกแบบอันยิ่งใหญ่ (หมายถึงโครงสร้างกังหันที่ทอดทั่วทั้งกาแลคซี ตั้งแต่นิวเคลียสไปจนถึงชานเมือง โดยมีแขนกังหันเริ่มต้นที่จุดตรงข้ามกันในเส้นทแยงมุม ) ในเวลา 1 พันล้านปีหลังบิ๊กแบง"พวกเขาเขียนในกระดาษของพวกเขา-

นอกจากนี้ มันค่อนข้างใหญ่สำหรับกาแลคซีในเอกภพยุคแรกๆ ด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 62,000 ปีแสง และมีมวลเทียบได้กับมวลของทางช้างเผือก ที่ใจกลางดาวดูเหมือนจะนิ่งสงบ บ่งบอกว่าอัตราการก่อตัวดาวฤกษ์ที่มีมวลดวงอาทิตย์ระหว่าง 20 ถึง 155 เท่าต่อปีกำลังชะลอตัวลง

เมื่อรวมกันแล้ว ข้อมูลบ่งชี้ว่าดาราจักรได้ผ่านการก่อตัวและตกลงสู่โครงสร้างที่สงบและชัดเจน

นักวิจัยเชื่อว่าZhúlóngเป็นตัวอย่างแรกสุดของดาราจักรกังหันที่เห็นจนถึงปัจจุบัน นี่แสดงว่ากสามารถก่อตัวได้เร็วกว่าที่เราคิดไว้มาก เร็วกว่าการก่อตัวดังกล่าวในจักรวาลท้องถิ่นประมาณ 10 เท่า

"การมีอยู่ของคุณสมบัติทั้งหมดนี้ทำให้Zhúlóngมีความพิเศษมาก"นักวิจัยเขียน, "บ่งบอกถึงการก่อตัวอย่างรวดเร็วและวิวัฒนาการทางสัณฐานวิทยาของกาแลคซีขนาดใหญ่ในจักรวาลยุคแรกเริ่ม"

ได้ส่งเอกสารของทีมงานไปที่ดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์และมีจำหน่ายที่อาร์เอ็กซ์-