Det var stökigt för de första galaxerna

 

Bild https://www.cam.ac.uk/ JWST:s Grism-läge fångar upp svagt ljus från joniserad vätgas i avlägsna (i tid och rum) galaxer Källa: NASA, ESA, CSA, STScI, B. Robertson (UC Santa Cruz), B. Johnson (CfA), S. Tacchella (Cambridge), P. Cargile (CfA)

Ett Forskarlag under ledning av forskare vid University of Cambridge har analyserat mer än 250 unga galaxers ljus och rörelser. Galaxer som existerade när universum var mellan 800 miljoner och 1,5 miljarder år gammalt. Studien visar hur gasen rör sig inuti dessa galaxer forskarna upptäckte då att de flesta var turbulenta, "klumpiga" system som ännu inte hade blivit ordnade roterande skivor som Vintergatan är.

– Vi såg inte bara några spektakulära extremvärden då vi här för första gången en hel population av galaxer på en gång, beskriver studiens huvudförfattare Lola Danhaive från Mavliinstitutet för kosmologi i Cambridge. – Vi fann en enorm variation: vissa galaxer sågs börja etablera sig i en ordnad rotation medan flertalet fortfarande var i kaotisk rörelse av gas som blåstes upp och rörde sig i alla riktningar.

För arbetet använde de James Webbteleskopets instrument NIRCam i ett sällan använt läge för att fånga upp svagt ljus från joniserad vätgas i  galaxerna. Danhaive skrev ny kod för att reda ut data som kom in och matchade den med bilder från andra JWST-kartläggningar med syftet att mäta hur gas rörde sig i  galaxerna.

– Tidigare insamlad data tyder på att massiva, välordnade skivor bildades mycket tidigt i universum vilket visade sig inte passa in i våra modeller, beskriver medförfattaren till studien Dr Sandro Tacchella från Kavliinstitutet och Cavendish Laboratory. – Men genom att se på hundratals galaxer med mindre stjärnmassor i stället för bara en eller två ser vi att vår teori  stämmer mycket bättre än tidigare teorier. Tidiga galaxer var enligt vårt resultat mer turbulenta, mindre stabila och ökade i omfång genom frekventa sammanslagningar och utbrott av ny stjärnbildning.

– Det här arbetet hjälper till att överbrygga klyftan mellan återjoniseringens epok och den så kallade ”cosmic noon”, tiden då stjärnbildning nådde sin kulmen, beskriver Danhaive vilken även är knuten till Cavendish Laboratory. Studien visar hur galaxernas byggstenar gradvis övergick från kaotiska gasklumpar till ordnade strukturer och hur galaxer som Vintergatan bildades.

Studiens resultat har publicerats i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 

 I studien beskrivs hur forskningen tyder på att galaxerna gradvis över tid blev lugnare och mer ordnade i takt med att universum utvecklades över tid. Men i det tidiga universum rörde stjärnbildning och gravitations instabilitet upp mycket turbulens men det avslutades med att många galaxer i kaotiska rörelsemönster  till slut  etablerade sig.