Ogromny wirujący dysk widziany głęboko we wszechświecie stanowi wyzwanie dla naszego zrozumienia galaktyk

[ad_1]
Ogromna, obracająca się galaktyka tarczowa została znaleziona głęboko w wszechświat – i kwestionuje nasze rozumienie galaktyk.
Dysk powstał 1,5 miliarda lat po Wielkim Wybuchu, znacznie wcześniej niż przewidywano w naszym obecnym rozumieniu tworzenia się galaktyk. To, że taka galaktyka mogła powstać tak wcześnie w historii wszechświata, wskazuje, że nasze tradycyjne rozumienie – gdzie galaktyki gromadzą się w hierarchii, w późnej historii kosmosu – może być błędne.
Odkrycie może pomóc w rozwiązaniu zagadki dotyczącej jednego z najgłębszych pytań w kosmologii: jak wszechświat zmienił się ze swego nijakiego, bezkształtnego stanu na samym początku w złożoną i ustrukturyzowaną sieć gwiazd i galaktyk, które nas otaczają.
Oprócz tego, że jest to najwcześniejszy taki dysk, jaki kiedykolwiek zauważono, jest on także najodleglejszy, jaki kiedykolwiek widziano, i jest tak daleko, że naukowcy są w stanie go zobaczyć w momencie, gdy wszechświat miał zaledwie jedną dziesiątą swojego obecnego wieku. Obiekt o nazwie Dysk Wolfe'a wiruje z prędkością 170 mil na sekundę i ma masę 72 miliardów razy większą niż nasze Słońce.
Nasze obecne rozumienie galaktyk sugeruje, że najpierw powstają „aureole” ciemnej materii, które następnie przyciągają otaczający gaz i łączą się w większe struktury, z których powstają gwiazdy. Z biegiem czasu prowadzi to do wzrostu galaktyk.
Taki model sugeruje, że gdy gaz wpada do tarczy, jest on podgrzewany, pozostawiając kulistą strukturę, która musi ostygnąć, zanim będzie w stanie uformować dysk.
Ale nowo odkryta galaktyka zawiera zimny, zakurzony, wirujący dysk, pomimo faktu, że uformował się tak wcześnie we wszechświecie. Sugeruje to, że gaz mógł być chłodny, gdy wpadł do powstającej galaktyki, umożliwiając szybkie formowanie się dysku.
W takim przypadku masywne dyski gazowe mogłyby powstać 2,5 miliarda lat wcześniej, niż sądzili naukowcy, według badań opublikowanych przez Marcela Neelemana i współpracowników w Natura.
Taka „akumulacja w trybie zimnym” zmieniłaby nasze wyobrażenie o tym, kiedy i jak galaktyki dyskowe – w tym nasza Droga Mleczna – mogą się tworzyć. To z kolei może zmienić nasze rozumienie wszechświata, umożliwiając nam lepszy obraz tego, w jaki sposób materia jest najpierw łączona w większe struktury, które nas otaczają.
1/10
Mystic Mountain, filar gazu i pyłu stojący na wysokości trzech lat świetlnych, tryskający strumieniami gazu z zakopanych w nim raczkujących gwiazd, został schwytany przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a w lutym 2010 roku
Nasa / ESA / STScI
2/10
Pierwsze selfie zrobione na obcej planecie, uchwycone przez łazik Curiosity Rasa Nasa we wczesnych dniach misji eksploracji Marsa w 2012 r.
Nasa / JPL-Caltech / MSSS
3/10
Śmierć gwiazdy: Zdjęcie z teleskopu rentgenowskiego Chandra Nasa pokazuje supernową Tycho, gwiazdy w naszej galaktyce Drogi Mlecznej
Nasa
4/10
Arrokoth, najodleglejszy obiekt, jaki kiedykolwiek eksplorowano, zobrazowany tutaj 1 stycznia 2019 r. Przez kamerę na odległości między Nazami na Nowych Horyzontach w odległości 4,1 miliarda mil od Ziemi
Getty
5/10
Obraz galaktyki Wielkiego Obłoku Magellana widzianej w świetle podczerwonym przez Obserwatorium Kosmiczne Herschela w styczniu 2012 r. Regiony kosmosu, takie jak ta, powstają z mieszanki pierwiastków i pyłu kosmicznego
Nasa
6/10
Pierwszy w historii obraz czarnej dziury, uchwycony przez teleskop Event Horizon, w ramach globalnej współpracy z NASA, i wydany 10 kwietnia 2019 r. Zdjęcie ujawnia czarną dziurę w centrum Messiera 87, ogromnej galaktyki w pobliska gromada galaktyczna Panny. Ta czarna dziura znajduje się około 54 milionów lat świetlnych od Ziemi
Getty
7/10
Pluton, jak pokazano na obrazie statku kosmicznego Nasa Nowe Horyzonty, który przeleciał nad planetą karłów po raz pierwszy w lipcu 2015 r.
Nasa / APL / SwRI
8/10
Koronalny wyrzut masy widziany przez Obserwatorium Chandra w 2019 r. Po raz pierwszy Chandra wykryła to zjawisko od gwiazdy innej niż Słońce
Nasa
9/10
Ciemne, wąskie, 100-metrowe smugi biegnące w dół po powierzchni Marsa uważano za dowód współczesnej płynącej wody. Od tego czasu zasugerowano, że zamiast tego można je formować przez przepływający piasek
Nasa / JPL / University of Arizona
10/10
Morning Aurora: astronauta Nasa Scott Kelly wykonał to zdjęcie zielonych świateł zorzy polarnej z Międzynarodowej Stacji Kosmicznej w październiku 2015 r.
Nasa / Scott Kelly
1/10
Mystic Mountain, filar gazu i pyłu stojący na wysokości trzech lat świetlnych, tryskający strumieniami gazu z zakopanych w nim raczkujących gwiazd, został schwytany przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a w lutym 2010 roku
Nasa / ESA / STScI
2/10
Pierwsze selfie zrobione na obcej planecie, uchwycone przez łazik Curiosity Rasa Nasa we wczesnych dniach misji eksploracji Marsa w 2012 r.
Nasa / JPL-Caltech / MSSS
3/10
Śmierć gwiazdy: Zdjęcie z teleskopu rentgenowskiego Chandra Nasa pokazuje supernową Tycho, gwiazdy w naszej galaktyce Drogi Mlecznej
Nasa
4/10
Arrokoth, najodleglejszy obiekt, jaki kiedykolwiek eksplorowano, zobrazowany tutaj 1 stycznia 2019 r. Przez kamerę na odległości między Nazami na Nowych Horyzontach w odległości 4,1 miliarda mil od Ziemi
Getty
5/10
Obraz galaktyki Wielkiego Obłoku Magellana widzianej w świetle podczerwonym przez Obserwatorium Kosmiczne Herschela w styczniu 2012 r. Regiony kosmosu, takie jak ta, powstają z mieszanki pierwiastków i pyłu kosmicznego
Nasa
6/10
Pierwszy w historii obraz czarnej dziury, uchwycony przez teleskop Event Horizon, w ramach globalnej współpracy z NASA, i wydany 10 kwietnia 2019 r. Zdjęcie ujawnia czarną dziurę w centrum Messiera 87, ogromnej galaktyki w pobliska gromada galaktyczna Panny. Ta czarna dziura znajduje się około 54 milionów lat świetlnych od Ziemi
Getty
7/10
Pluton, jak pokazano na obrazie statku kosmicznego Nasa Nowe Horyzonty, który przeleciał nad planetą karłów po raz pierwszy w lipcu 2015 r.
Nasa / APL / SwRI
8/10
Koronalny wyrzut masy widziany przez Obserwatorium Chandra w 2019 r. Po raz pierwszy Chandra wykryła to zjawisko od gwiazdy innej niż Słońce
Nasa
9/10
Ciemne, wąskie, 100-metrowe smugi biegnące w dół po powierzchni Marsa uważano za dowód współczesnej płynącej wody. Od tego czasu zasugerowano, że zamiast tego można je formować przez przepływający piasek
Nasa / JPL / University of Arizona
10/10
Morning Aurora: astronauta Nasa Scott Kelly wykonał to zdjęcie zielonych świateł zorzy polarnej z Międzynarodowej Stacji Kosmicznej w październiku 2015 r.
Nasa / Scott Kelly
„Uważamy, że dysk Wolfe'a urósł przede wszystkim dzięki ciągłemu wzrostowi zimnego gazu” – powiedział J. Xavier Prochaska z University of California w Santa Cruz i współautor artykułu. „Jednak jednym z pytań, które pozostają, jest to, jak złożyć tak dużą masę gazową, zachowując stosunkowo stabilny, obracający się dysk”.
Odkrycie opiera się tylko na jednej galaktyce, dlatego trudno jest uogólnić na podstawie odkryć, zauważa Alfred Tiley z Międzynarodowego Centrum Badań Radio Astronomy Research, który nie pracował nad badaniem, w artykule towarzyszącym. Jako takie, podobne obserwacje większej liczby galaktyk są wymagane, zanim naukowcy stwierdzą, że nowo odkryty dysk reprezentuje szerszy trend, pisze.
„Niemniej odkrycia Neelemana i współpracowników podekscytują astronomów i otworzą nową epokę historii Wszechświata dla badań nad wczesną formacją galaktyk” – podsumowuje dr Tiley.
Badanie „Zimna, masywna, obracająca się galaktyka dyskowa 1,5 miliarda lat po Wielkim Wybuchu” została opublikowana w Natura dzisiaj.
.
[ad_2]
Source link