Astronomowie odkrywają ultramasywną, okazałą galaktykę spiralną

Korzystając z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST), międzynarodowy zespół astronomów odkrył nową, okazałą galaktykę spiralną w ramach przeglądu PANORAMIC. Nowo odkryta galaktyka, zwana Zhúlóng, jest niezwykle masywna i wydaje się być najodleglejszą galaktyką spiralną zidentyfikowaną do tej pory. Odkrycie zostało szczegółowo opisane w artykule opublikowany 17 grudnia na serwerze pre-print arXiv.

Wspaniale zaprojektowane galaktyki spiralne charakteryzują się wydatnymi, wyraźnie zarysowanymi ramionami, które krążą na zewnątrz od przejrzystego jądra. Zakłada się, że ramiona w takich galaktykach są w rzeczywistości zbyt gęstymi obszarami dysku, które powodują powstawanie gwiazd, gdy napływająca materia jest ściskana w tym obszarze.

Nadal nie jest dobrze poznane, kiedy i jak galaktyki spiralne pojawiły się po raz pierwszy we wczesnym Wszechświecie, a takie galaktyki są na ogół rzadkie przy dużych przesunięciach ku czerwieni. Do chwili obecnej odkryto jedynie kilka pojedynczych spiral o przesunięciu ku czerwieni większym niż 3,0.

Teraz grupa astronomów pod przewodnictwem Mengyuana Xiao z Uniwersytetu Genewskiego w Szwajcarii doniosła o nieoczekiwanym wykryciu nowej, wielkiej galaktyki spiralnej o wysokim przesunięciu ku czerwieni, za pomocą JWST. Galaktykę nazwano Zhúlóng, na cześć gigantycznego czerwonego smoka słonecznego i boga z mitologii chińskiej.

„Zhúlóng (α, δ [J2000] = 150.124874, 2.092919) został nieoczekiwanie odkryty w polu (stowarzyszeniu) o nazwie j100024p0208 w niedawnej publikacji danych z przeglądu JWST PANORAMIC, czysto równoległego, pozagalaktycznego programu obrazowania NIRCam” – napisali naukowcy.

Według badania Zhúlóng zidentyfikowano przy fotometrycznym przesunięciu ku czerwieni wynoszącym około 5,2. Stwierdzono, że jej masa jest porównywalna z masą Drogi Mlecznej, która jest stosunkowo wysoka jak na galaktykę, która powstała w ciągu miliarda lat po Wielkim Wybuchu, jak wskazuje przesunięcie ku czerwieni.

Badanie wykazało, że Zhúlóng ma klasyczne zgrubienie i duży skierowany twarzą w twarz dysk gwiazdowy z ramionami spiralnymi rozciągającymi się na 62 000 lat świetlnych. Analiza widmowego rozkładu energii (SED) wskazuje na spoczynkowy rdzeń i dysk gwiazdowy, w którym powstają gwiazdy.

Co więcej, okazało się, że w porównaniu z dyskiem gwiazdowym, centralne jądro Zhúlóng jest czerwone i ma największą gęstość powierzchniową masy gwiazdowej zmierzoną wśród nieaktywnych galaktyk. Jądro jest w stanie spoczynku, co jest zgodne z oczekiwaniami dotyczącymi wzrostu i wygaszania galaktyk od wewnątrz.

Badanie wykazało również, że chociaż dysk wciąż tworzy gwiazdy, Zhúlóng charakteryzuje się stosunkowo niskim ogólnym tempem powstawania gwiazd – na poziomie 66 mas Słońca rocznie.

Obliczono, że wydajność konwersji barionów w gwiazdy wynosi około 0,3, czyli około 1,5 razy więcej niż w przypadku nawet najbardziej wydajnych galaktyk w późniejszych epokach. Wyniki te sugerują, że Zhúlóng musiał formować gwiazdy bardzo wydajnie i znajduje się w fazie transformacji od formowania się gwiazd do spoczynku.

W podsumowaniu autorzy artykułu zauważają, że Zhúlóng wydaje się być najdalszą odkrytą dotychczas galaktyką spiralną. Właściwości tej galaktyki wydają się sugerować, że dojrzałe galaktyki wyłoniły się znacznie wcześniej, niż oczekiwano w ciągu pierwszego miliarda lat po Wielkim Wybuchu.

© 2024 Sieć Science X