Астрономы измеряют скорость вращения самой древней из известных галактик
Вращение галактик является важнейшим аспектом их эволюции. Но как эти объекты вели себя в ранней Вселенной? В своем исследовании астрономы сосредоточили внимание на самой отдаленной (и, следовательно, самой старой) галактике, известной на сегодняшний день. Она возникла всего через 550 миллионов лет после Большого взрыва.
Мы знаем, что скорость света, какой бы высокой она ни была, конечна. Поэтому свету требуется время, чтобы пройти между удаленными объектами. Мы также знаем, что Вселенная расширяется и что это расширение ускоряется. В результате длины волн света растягиваются, смещая получаемый нами свет в самую красную часть электромагнитного спектра. Это известно как "красное смещение".
Однако мы знаем, что движение также влияет на свет. Говоря конкретнее, чем больше яркий объект движется к нам, тем более голубым он становится. И наоборот, чем дальше он находится, тем краснее становится. Вращающаяся галактика имеет более синюю сторону (та часть, которая приближается к нам) и более красную сторону для той части, которая удаляется от нас.
В исследовании, опубликованном в журнале , ученые из Университета Васэда в Японии использовали эти основы для измерения красного смещения MACS1149-JD1, одной из самых удаленных от Земли галактик (около 13,28 миллиарда световых лет от Земли).
Для этой работы исследовательская группа использовала Атакамский большой миллиметровый/субмиллиметровый массив (ALMA). Расположенный в центре пустыни Атакама в Чили, этот массив особенно хорошо подходит для наблюдения таких красных смещений в излучениях галактик.
Проведя серию наблюдений в течение двух месяцев, астрономы успешно измерили небольшие различия в красном смещении от одной позиции к другой в пределах галактики. Затем они определили, что JD1 действительно соответствует критерию галактики с преобладающим вращением.
На основе своего анализа, подкрепленного компьютерным моделированием, астрономы подсчитали, что JD1 вращается со скоростью 50 километров в секунду, что медленнее, чем скорость вращения диска Млечного Пути (около 220 километров в секунду). Однако обратите внимание, что JD1 намного меньше (около 3 000 световых лет в диаметре), чем наша собственная Галактика (около 100 000 световых лет в диаметре).
Авторы считают, что JD1 может находиться на ранних стадиях развития вращательного движения. Это начальное движение, измеренное в ходе исследования, позволяет астрономам начать понимать, как возникли галактики, подобные нашей. Измерения других удаленных объектов могли бы дать нам более четкое представление об их эволюции.