‘دیدن کهکشانی با چنین شباهت هایی به راه شیری خودمان، که به شدت تحت سیطره چرخش است، درک ما از سرعت تکامل کهکشان های کیهان اولیه به کهکشان های منظم کیهان امروزی را به چالش می کشد.’
دورترین و در نتیجه اولین کهکشان دیسکی در حال چرخش که تا به حال دیده شده است، اخترشناسان را شگفت زده کرده است و می تواند نظریه های ما در مورد تکامل کهکشانی را به چالش بکشد. این کهکشان نه تنها ظاهراً خیلی زود در کیهان وجود دارد که به شدت میچرخد، کهکشان همچنین نشانههایی از بازوهای مارپیچی شبیه کهکشانهای ‘مدرن’ بسیار تکامل یافته مانند کهکشان راه شیری خودمان را نشان میدهد.
این کهکشان که REBELS-۲۵ نام دارد، درست ۷۰۰ میلیون سال پس از انفجار بزرگ دیده می شود، در زمانی که ستاره شناسان انتظار دارند کهکشان ها کوچک و نامرتب بوده باشند. این کهکشان سرکش، مطابق با نام خود، با ظاهر منظم و نه آشفته، از این روند سرپیچی کرده است.
REBELS-۲۵ توسط تیمی از ستاره شناسان با استفاده از آرایه میلی متری/زیر میلی متری آتاکاما (ALMA)، شبکه ای متشکل از ۶۶ تلسکوپ رادیویی واقع در منطقه صحرای آتاکاما در شمال شیلی کشف شد.
ژاکلین هاج، یکی از اخترشناسان دانشگاه لیدن هلند، در بیانیهای گفت: «طبق درک ما از شکلگیری کهکشانها، انتظار داریم که اکثر کهکشانهای اولیه کوچک و ظاهری آشفته باشند.»
شورشی جوان: درباره تلاقی نظم و سرکشی
کهکشان های مدرن مانند راه شیری در جهان ۱۳.۸ میلیارد ساله میلیاردها سال فرصت داشته اند تا شکل ها و ویژگی های متمایزی مانند بازوهای مارپیچی را ایجاد کنند.
در کیهان اولیه، قبل از اینکه این زمان برای سازماندهی در دسترس باشد، اخترشناسان انتظار دارند کهکشان های درهم و برهم را ببینند. انتظار میرود این کهکشانهای اولیه در طول میلیاردها سال شکل کهکشانهای معاصر را پیدا کرده باشند، زیرا در یک سری از برخوردها و ادغامها درگیر شدهاند و ویژگیهایی مانند شکلهای دیسک و بازوهای مارپیچی را بهطور باورنکردنی آهسته توسعه میدهند.
کشف REBELS-۲۵، زمانی که کیهان فقط ۵ درصد از سن کنونی خود را داشت، این مقیاس زمانی را زیر سوال می برد.
لوسی رولند، سرپرست تیم مطالعه، همچنین از لیدن، ‘دیدن کهکشانی با چنین شباهت هایی به راه شیری خودمان، که به شدت تحت سیطره چرخش است، درک ما از سرعت تکامل کهکشان های کیهان اولیه به کهکشان های منظم کیهان امروزی را به چالش می کشد.’ دانشگاه در همین بیانیه گفته است.
هنگامی که ستاره شناسان برای اولین بار REBELS-۲۵ را با ALMA کشف کردند، کهکشان از قبل جذاب به نظر می رسید زیرا نشانه هایی از چرخش را نشان می داد. با این حال، این تحقیقات اولیه وضوح آنقدر بالا نبود تا تأیید کند که این کهکشان در واقع دورترین کهکشان در حال چرخش است که تاکنون دیده شده است.
برای کشف دقیق تر ساختار و حرکت این کهکشان اولیه، تیم به مطالعه آن با ALMA ادامه داد، اما این بار با وضوح بالاتر. این نشان داد که گاز در REBELS-۲۵ هم به سمت و هم از زمین دور می شود. این به دلیل پدیده ای به نام انتقال آبی و انتقال به قرمز امکان پذیر است.
هنگامی که یک منبع نور به سمت زمین حرکت می کند، طول موج این نور فشرده می شود. این نور را به سمت «انتهای آبی» با طول موج کوتاه طیف الکترومغناطیسی «انتقال» می دهد. بنابراین، منبع نوری که به سمت ما حرکت میکند، «تغییر آبی» است. از طرف دیگر، اگر منبع نوری از ما دور شود، طول موج نوری که ساطع میکند کشیده میشود و آن را به سمت «انتهای قرمز» طیف الکترومغناطیسی منتقل میکند.
مطالعه جدید تایید کرد که REBELS-۲۵ یک کهکشان رکورد شکن، قدیمی ترین و دورترین کهکشانی است که به شدت در حال چرخش است که تاکنون دیده شده است.
رنسکه اسمیت، عضو تیم، از دانشگاه جان مورز لیورپول در انگلستان، در همین بیانیه گفت: ‘ALMA تنها تلسکوپ موجود با حساسیت و وضوح برای رسیدن به این هدف است.’
به نظر می رسد REBELS-۲۵ شگفتی های دیگری دارد که هنوز به طور کامل فاش نشده است. به عنوان مثال، به نظر می رسد کهکشان اولیه دارای ویژگی هایی مشابه کهکشان راه شیری با قدمت ۱۳.۶ میلیارد ساله است. اینها شامل یک ‘نوار مرکزی’ کشیده از ستارگان است که نشانه هایی وجود دارد که حتی ممکن است بازوهای مارپیچی داشته باشد. این منجر به شکستن رکورد REBELS-۲۵ به عنوان دورترین و قدیمی ترین کهکشان مارپیچی خواهد شد. رکورددار کنونی Cheers-۲۱۱۲ است که توسط تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) در زمانی که کیهان حدود ۲.۱ میلیارد سال سن داشت، دیده شد.
رولند نتیجه گرفت: «یافتن شواهد بیشتر از ساختارهای تکاملیافتهتر یک کشف هیجانانگیز خواهد بود، زیرا این کهکشان دورترین کهکشان با چنین ساختارهایی است که تا به امروز مشاهده شده است.»
