Astronomowie odkryli galaktykę Wielkie Koło. Nie ma pewności, jak powstała

W tym artykule:

1. Narodziny galaktyk
2. Galaktyki superspiralne
3. Niespodziewane odkrycie

Ta gigantyczna galaktyka dyskowa istniała w ciągu pierwszych dwóch miliardów lat po Wielkim Wybuchu. Oznacza to, że Wielkie Koło uformowało się, gdy Wszechświat miał zaledwie 15% swojego obecnego wieku. Informacja ta każe zweryfikować naszą dotychczasową wiedzę na temat formowania się galaktyk.

Dr Themiya Nanayakkara, główny astronom Australijskiego Centrum Danych Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba oraz jeden z odkrywców Wielkiego Koła twierdzi, iż badanie galaktyk dyskowych pomaga nam odkryć, w jaki sposób galaktyki tworzą się, rosną i ewoluują przez miliardy lat.

– Wyobraźmy sobie galaktykę podobną do naszej Drogi Mlecznej: płaską, obracającą się strukturę złożoną z gwiazd, gazu i pyłu, często otoczoną rozległym halo niewidocznej ciemnej materii – napisał w artykule opublikowanym na łamach „The Conversation”.

Narodziny galaktyk

Galaktyki dyskowe mają zazwyczaj wyraźne ramiona spiralne rozciągające się na zewnątrz od gęstego obszaru centralnego. Nasza Droga Mleczna jest galaktyką dyskową, charakteryzującą się pięknymi ramionami spiralnymi, które owijają się wokół jej centrum.

Do tej pory naukowcy sądzili, że dyski galaktyk tworzą się stopniowo przez długi czas. W dodatku dokonują tego na dwa sposoby: albo poprzez gaz płynnie napływający do galaktyk z otaczającej przestrzeni, albo poprzez łączenie się z mniejszymi galaktykami.

– Zazwyczaj szybkie łączenie się galaktyk zaburzałoby delikatne spiralne struktury, zmieniając je w bardziej chaotyczne kształty. Jednak Wielkie Koło zdołało szybko urosnąć do zaskakująco dużych rozmiarów, nie tracąc przy tym swojej charakterystycznej spiralnej formy. Podważa to długo utrzymywane koncepcje dotyczące wzrostu gigantycznych galaktyk – twierdzi dr Themiya Nanayakkara.

Galaktyki superspiralne

Obserwacje wykonane dzięki możliwościom JWST pokazują, że galaktyka Wielkie Koło jest porównywalna pod względem rozmiaru i prędkości obrotowej do największych galaktyk „superspiralnych” w dzisiejszym Wszechświecie. Jest też trzykrotnie większa od porównywalnych galaktyk z tamtej epoki i jest jedną z najmasywniejszych galaktyk zaobserwowanych we wczesnym kosmosie. Prędkość rotacji Wielkiego Koła plasuje galaktykę w górnej części tak zwanej relacji Tully'ego-Fishera, czyli dobrze znanego związku między masą gwiazdową galaktyki a prędkością jej rotacji.

Galaktyka Wielkie Koło znajduje się w niezwykle zatłoczonym obszarze przestrzeni kosmicznej. Galaktyki są w nim upakowane blisko siebie, dziesięć razy gęściej niż w typowych obszarach Wszechświata. To gęste środowisko prawdopodobnie zapewniło galaktyce idealne warunki do szybkiego wzrostu. Prawdopodobnie doświadczyła ona fuzji, które były na tyle łagodne, że pozwoliły galaktyce zachować kształt spiralnego dysku.

Niespodziewane odkrycie

– Ponadto gaz wpływający do galaktyki musiał być dobrze dopasowany do jej rotacji, umożliwiając szybki wzrost dysku bez zakłóceń. Idealne połączenie – podkreśla badacz i dodaje, że odkrycie galaktyki podobnej do Wielkiego Koła było niezwykle mało prawdopodobne.

– Mieliśmy mniej niż dwa procent szans na jej znalezienie w naszym badaniu, zgodnie z obecnymi modelami formowania się galaktyk. Nasze odkrycie było więc szczęśliwym trafem wynikającym prawdopodobnie z tego, że zaobserwowaliśmy ją w wyjątkowo gęstym regionie, zupełnie odmiennym od typowych kosmicznych środowisk – dodaje dr Themiya Nanayakkara.

Wraz z kolejnymi obserwacjami i odkryciami masywnych, wczesnych galaktyk takich jak Wielkie Koło, astronomowie będą w stanie odkryć więcej tajemnic dotyczących tego, w jaki sposób Wszechświat zbudował struktury, które widzimy dzisiaj.

Źródło: The Conversation

Nasza autorka

Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka

Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Pisze przede wszystkim o eksploracji kosmosu, astronomii i historii. Związana z Centrum Badań Kosmicznych PAN oraz magazynami portali Gazeta.pl i Wp.pl. Ambasadorka Śląskiego Festiwalu Nauki. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.