Το Telescópio Espacial James Webb (JWST) αναγνώρισε τον γαλαξία Alaknanda, μια σπειροειδή δομή με σταθερό δίσκο και συμμετρικούς βραχίονες, όταν ο Universo ήταν περίπου 1,5 δισεκατομμυρίων ετών. Η ανακάλυψη έγινε κατά την ανάλυση δημόσιων εικόνων από το έργο UNCOVER και την έρευνα Medium Bands. Το εύρημα έρχεται σε αντίθεση με τα τρέχοντα μοντέλα σχηματισμού γαλαξιών, τα οποία προβλέπουν μόνο χαοτικές δομές σε αυτή την πρώιμη φάση του σύμπαντος.
Ινδοί ερευνητές εντόπισαν τον γαλαξία σε δεδομένα που καταγράφηκαν από το όργανο NIRCam του JWST. Το παρατηρούμενο φως προήλθε από το Alaknanda πριν από περισσότερα από 12 δισεκατομμύρια χρόνια, αποκαλύπτοντάς το όπως ήταν στις αρχές του Universo.
Χαρακτηριστικά του γαλαξία Alaknanda
Το Alaknanda έχει έναν δίσκο διαμέτρου 10 κιλοπαρσέκων, που ισοδυναμεί με περίπου 65 χιλιάδες έτη φωτός. Η δομή έχει δύο καλά καθορισμένους και συμμετρικούς σπειροειδείς βραχίονες, που ταξινομούνται ως γαλαξίας εξαιρετικής σχεδίασης.
Η αστρική μάζα φτάνει τα 100 δισεκατομμύρια ηλιακές μάζες. Η οργάνωση Essa εμφανίζεται σε μια περίοδο που θεωρείται ταραχώδης, που χαρακτηρίζεται από συχνές συγχωνεύσεις μεταξύ γαλαξιών.
Γιατί η παρουσία εκπλήσσει τους επιστήμονες
Τα τυπικά κοσμολογικά μοντέλα δείχνουν ότι οργανωμένοι σπειροειδείς γαλαξίες εμφανίζονται μόνο μετά από δισεκατομμύρια χρόνια ομαλής εξέλιξης. No Universo νεαρές, συνεχείς συγκρούσεις εμποδίζουν τη σταθεροποίηση του αερίου που απαιτείται για το σχηματισμό περιστρεφόμενων δίσκων.
Η διαδικασία απαιτεί μια τακτική προσθήκη υλικού και την απουσία σοβαρών διαταραχών. Η πυκνότητα Ondas συμπιέζει το αέριο και δημιουργεί σπειροειδείς βραχίονες μόνο σε ήρεμα περιβάλλοντα.
Μέθοδος που χρησιμοποιείται στην αναγνώριση
Οι αστρονόμοι Rashi Jain και Yogesh Wadadekar ανέλυσαν εικόνες που ελήφθησαν με 21 διαφορετικά φίλτρα JWST. Ο γαλαξίας εμφανίστηκε ανάμεσα σε κόκκινες κηλίδες τυπικές του μακρινού Universo, οι οποίες αρχικά ήταν δύσκολο να ερμηνευτούν.
Η εργασία χρησιμοποίησε δημόσια δεδομένα που κυκλοφόρησε από το πρόγραμμα UNCOVER, επικεντρωμένα σε ογκώδεις συστάδες. Η επιβεβαίωση της σπειροειδούς δομής απαιτούσε λεπτομερή επεξεργασία των υπέρυθρων παρατηρήσεων.
Πλαίσιο του πρώιμου γαλαξιακού σχηματισμού
Προηγούμενες μελέτες έδειξαν ήδη τεράστιους γαλαξίες στις αρχές του Universo, αλλά χωρίς σαφή σπειροειδή οργάνωση. Το Alaknanda αντιπροσωπεύει την πρώτη τεκμηριωμένη περίπτωση σταθερού δίσκου και συμμετρικών βραχιόνων σε αυτήν την κοσμική εποχή.
Η ανακάλυψη υποδηλώνει ότι οι διαδικασίες ψύξης και συσσώρευσης αερίου λειτουργούσαν πιο αποτελεσματικά από ό,τι αναμενόταν. Τα μελλοντικά παραδείγματα Pesquisas θα αναζητήσουν άλλα παραδείγματα για να προσδιορίσουν εάν η περίπτωση είναι μεμονωμένη ή κοινή.
Τεχνικές λεπτομέρειες της παρατήρησης
Το JWST συνέλαβε το φως που εκπέμπεται όταν το Universo ήταν περίπου το 10% της τρέχουσας ηλικίας των 13,8 δισεκατομμυρίων ετών. Η μετατόπιση προς το κόκκινο επιβεβαιώνει την απόσταση και τον χρόνο που αντιστοιχούν στον σχηματισμό.
Η σταθερότητα του δίσκου υποδεικνύει συνεκτική περιστροφή και χαμηλό ρυθμό πρόσφατων διαταραχών. Οι σπειροειδείς βραχίονες δείχνουν περιοχές ενεργού σχηματισμού αστεριών, συγκεντρωμένες σε κανονικά μοτίβα.
Ο γαλαξίας Alaknanda διατηρεί παρόμοια μορφολογία με τον σημερινό Via Láctea, παρά τη διαφορά των 12 δισεκατομμυρίων ετών. Το Cientistas συνεχίζει να αναλύει τα δεδομένα για να μετρήσει τους ακριβείς ρυθμούς σχηματισμού αστεριών και τη χημική σύνθεση. Το εύρημα ενισχύει την ικανότητα του James Webb να αποκαλύπτει απροσδόκητες δομές στο μακρινό Universo.
