JWST har oppdaget den fjerneste stavspiralgalaksen som noen gang er sett

Et internasjonalt team av astronomer har identifisert en massiv stavspiralgalakse med en rødforskyvning på 5,1, noe som gjør den til den fjerneste strukturen av sitt slag som noen gang er observert, og som flytter tidslinjen for når organiserte galakser kunne dannes etter Big Bang.

En galakse som ikke burde eksistere ennå

Galaksen, betegnet M1149-BSG-z5, ble oppdaget ved hjelp av James Webb-teleskopet i det parallelle feltet til galaksehopen MACS J1149+2223. Funnene, ledet av Xiaohan Wang ved Tsinghua-universitetet i Beijing, ble publisert på preprint-serveren arXiv den 23. juni.themoonlight+1

Ved en rødforskyvning på 5,102 eksisterte M1149-BSG-z5 da universet var omtrent én milliard år gammelt – en periode kjent som reioniseringsepoken, da dannelsen av stavstrukturer forventes å bli undertrykt av det turbulente kosmiske miljøet. Galaksen har en stjernestav på omtrent 14 700 lysår, spiralarmer som strekker seg til omtrent 17 900 lysår, og en stjernemasse på omtrent 28 milliarder solmasser.phys+2

Strukturell modenhet i et ungt univers

Oppdagelsen er bemerkelsesverdig fordi M1149-BSG-z5 utviser trekk som vanligvis forbindes med langt mer utviklede systemer. Stjernedannelsesraten ble målt til omtrent 144 solmasser per år, og spektroskopisk analyse bekreftet tilstedeværelsen av en aktiv galaksekjerne med en bredlinjekomponent. Galaksens metallisitet – omtrent 50 prosent av solens – indikerer at den er kjemisk moden, en egenskap som ikke var forventet så tidlig i den kosmiske historien.themoonlight+1

Tidligere JWST-observasjoner hadde funnet stavgalakser som dukket opp så tidlig som ved en rødforskyvning på omtrent 4,0, med observerte fraksjoner på bare 3 til 7 prosent ved rødforskyvning 3,5. M1149-BSG-z5 utvider denne grensen ytterligere, og er større enn typiske galakser ved sammenlignbare rødforskyvninger.phys+1

Ledetråder til stavdannelse

Forskerne bemerket at en ledsagergalakse ligger omtrent 69 000 lysår fra M1149-BSG-z5, noe som antyder at tidevannsinteraksjoner kan ha spilt en rolle i å utløse stavdannelsen. Alternativt kan galaksens baryondominerte, gassrike tilstand ha lagt til rette for rask stavutvikling gjennom gravitasjonsinstabilitet, i tråd med nylige kosmologiske simuleringer.linkedin+2

Oppdagelsen legger til en voksende mengde JWST-funn som antyder at det tidlige universet var mer strukturert enn tidligere antatt. Før JWST var den tidligste kjente stavgalaksen ceers-2112, som dateres tilbake omtrent 11,7 milliarder år. M1149-BSG-z5 flytter den rekorden tilbake med flere hundre millioner år.nature