Ein neuer Schnappschuss einer alten, weit entfernten Galaxie könnte Wissenschaftlern helfen, ihre Entstehung und den Ursprung unserer eigenen Milchstraße zu verstehen. Mit einem Alter von mehr als 12 Milliarden Jahren ist BRI 1335-0417 die älteste und am weitesten entfernte bekannte Spiralgalaxie in unserem Universum.
Hauptautor Dr. Takafumi Tsukui sagte, das hochmoderne Teleskop ALMA habe es ihnen ermöglicht, diese alte Galaxie viel detaillierter zu betrachten.
„Wir waren insbesondere daran interessiert, wie sich Gas in und durch die Galaxie bewegt“, sagte Dr. Tsukui. „Gas ist ein Schlüsselbestandteil für die Sternentstehung und kann uns wichtige Hinweise darauf geben, wie eine Galaxie ihre Sternentstehung tatsächlich vorantreibt.“
In diesem Fall konnten die Forscher nicht nur die Bewegung des Gases um BRI 1335-0417 erfassen, sondern auch die Bildung einer seismischen Welle aufdecken – ein Novum in dieser Art von frühen Galaxien. Die Studie wurde veröffentlicht In Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society.
Die Scheibe der Galaxie, eine abgeflachte Masse aus rotierenden Sternen, Gas und Staub, bewegt sich auf eine Weise, die den Wellen nicht unähnlich ist, die sich auf einem Teich ausbreiten, nachdem ein Stein hineingeworfen wurde.
„Die vertikal oszillierende Bewegung der Scheibe ist auf eine externe Quelle zurückzuführen, entweder durch neues Gas, das in die Galaxie strömt, oder durch den Kontakt mit anderen kleineren Galaxien“, sagte Dr. Tsukui. „Beide Möglichkeiten würden die Galaxie mit neuem Treibstoff für die Sternentstehung bombardieren.
„Zusätzlich enthüllte unsere Studie eine balkenartige Struktur in der Scheibe. Galaktische Balken können Gas aufwirbeln und zum Zentrum der Galaxie transportieren. Der in BRI 1335-0417 entdeckte Balken ist die am weitesten entfernte bekannte Struktur dieser Art. Zusammengenommen sind diese Ergebnisse.“ zeigen das dynamische Wachstum einer jungen Galaxie.“
Da BRI 1335-0417 so weit entfernt ist, dauert es länger, bis sein Licht die Erde erreicht. Die Bilder, die man heute durch ein Teleskop sieht, sind eine Reminiszenz an die Anfänge der Galaxie – als das Universum gerade einmal 10 % seines heutigen Alters hatte.
„Es wurde festgestellt, dass frühe Galaxien viel schneller Sterne bilden als moderne Galaxien. Dies gilt für BRI 1335-0417, das trotz einer ähnlichen Masse wie unsere Milchstraße Sterne einige hundert Mal schneller bildet.“ Co-Autorin, außerordentliche Professorin Emily Wisnioski, sagte.
„Wir wollten verstehen, wie Gas zugeführt wird, um mit dieser schnellen Sternentstehungsrate Schritt zu halten.
„Spiralstrukturen sind im frühen Universum selten und auch ihre genaue Entstehung ist noch unbekannt. Diese Studie liefert uns auch wichtige Informationen über die wahrscheinlichsten Szenarien.“
„Während es unmöglich ist, die Entwicklung der Galaxie direkt zu beobachten, da unsere Beobachtungen uns nur eine Momentaufnahme liefern, können Computersimulationen dabei helfen, die Geschichte zusammenzusetzen.“
Mehr Informationen:
Takafumi Tsukui et al, Nachweis einer Scheibenbiegewelle in einer Balkenspiralgalaxie bei Rotverschiebung 4,4, Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society (2023). DOI: 10.1093/mnras/stad3588. academic.oup.com/mnras/advance … ras/stad3588/7445010