Bild https://www.ucdavis.edu/
Avsaknaden av färgkontrast i bilden av galaxen XMM-VID1-2075 (vänstra panelen) visar på
en brist på rotationsrörelse jämfört med de andra två galaxerna (mitten och
höger).
Astronomer som använde James Webb Space Telescope har gjort en överraskande upptäckt om en galax långt därute i tidens begynnelse. Den roterar inte!
"Den visar inga tecken på
rotation vilket är överraskande och mycket intressant," beskriver Ben Forrest, a research scientist in the Department of Physics and Astronomy at the University of California.
Enligt nuvarande teorier, när de första galaxerna
bildades, satte rörelsemängdsmoment från inflödande gas och gravitationens
påverkan dem i rotation.
Under många miljarder år smälte vissa galaxer, särskilt
de inom galaxhopar, samman med varandra flera gånger och deras kombinerade
rotationer ökade denna eller utjämnande dessa rotationer. Det är därför vissa
galaxer som ligger närmast jorden (och därmed också är relativt nya) kan visar liten
total rotation men mycket slumpmässiga rörelser av dess stjärnor.
Denna process borde ta enormt lång tid så det är
förvånande att galax XMM-VID1-2075 uppnådde detta tillstånd redan då universum var
mindre än 2 miljarder år gammalt.
Forrest och dennes kollegor i MAGAZ3NE (Massive Ancient
Galaxies at z>3 NEar-Infrared) hade tidigare observerat denna galax med W.M.
Keck-observatoriet i Hawaiʻi.
"Tidigare observationer MAGAZ3NE hade bekräftat
att detta var en av de mest massiva galaxerna i det tidiga universum, med redan
flera gånger så många stjärnor som vår Vintergata och det visade sig även att här inte längre bildades nya stjärnor, vilket gjorde den till ett attraktivt mål för
uppföljande observationer," beskriver Forrest.
Teamet använde James Webb Space Telescope för att
titta närmare på XMM-VID1-2075 och två andra galaxer av liknande ålder. De
kunde mäta den relativa rörelsen av material inuti dem.
"Den här typen av arbete har gjorts mycket med
närliggande galaxer eftersom de är närmare och större och därför kan man göra
sådana studier från marken, men det är mycket svårt att göra med galaxer med
hög rödförskjutning (galaxer som finns mycket långt bort) eftersom de ser mycket mindre ut på himlen," beskriver Forrest.
Av de tre galaxer de undersökte roterar en tydligt, en
rör sig oregelbundet och en har ingen rotation alls förutom då då slumpmässiga rörelser, beskriver Forrest. "Det stämmer överens med några av de mest massiva
galaxerna i det lokala universum, men det var lite överraskande att hitta det
så tidigt." Hur blev denna galax en
"långsam rotator" på mindre än 2 miljarder år? En möjlighet är att
det inte är resultatet av flera sammanslagningar av galaxer utan en enda kollision mellan
två likartade galaxer som roterade i motsatta riktningar (och rotationerna tog ut varandra). Den idén stöds av
teamets observationer.
"För just den här galaxen ser vi ett stort
överskott av ljus vid sidan. Och det tyder på något annat objekt som har kommit
in och interagerar med systemet och potentiellt förändrar dess dynamik,"
beskriver Forrest.
Astronomerna letar nu efter andra liknande objekt i det tidiga universum. Genom att jämföra sina observationer
med datasimuleringar kan de testa teorier om galaxbildning.
"Det finns vissa simuleringar som förutspår att
det kommer att finnas ett mycket litet antal av icke-roterande galaxer
mycket tidigt i universum. Men att de är sällsynta.
Ben Forrest är forskare vid institutionen för fysik och astronomi vid University of California, Davis, och huvudförfattare till en artikel om ämnet ovan som publicerades den 4 maj 2026 i Nature Astronomy.
Ytterligare medförfattare till artikeln är: Brian C.
Lemaux, UC Davis och Gemini Observatory, Hawaiʻi; Adam Muzzin och Adit H.
Edward, York University, Toronto; Danilo Marchesini, Richard Pan och Nehir
Ozden, Tufts University; Jacqueline Antwi-Danso, University of Toronto; Wenjun
Chang, UC Riverside; M. C. Cooper och Stephanie M. Urbano Stawinski, UC Irvine;
Percy Gomez, W. M. Keck Observatory, Kamuela, Hawaiʻi; Lucas Kimmig och
Rhea-Silvia Remus, Ludwig-Maximilians-Universitätät München, Tyskland; Ian
McConachie, University of Wisconsin-Madison; Allison Noble, Arizona State
University; och Gillian Wilson och M. E. Wisz, UC Merced.
Arbetet stöddes av bidrag från NASA, Space Telescope
Science Institute och National Science Foundation.
