天文學家使用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡在一個遙遠的早期星系中發現了意想不到的特徵。儘管它是在宇宙還非常年輕時形成的。但這個星系沒有顯示出旋轉的跡象。
加州大學戴維斯分校物理與天文學系的研究科學家、2019 年 5 月 4 日發表的這項研究的主要作者 Ben Forrest 解釋說，這種行為通常只出現在距離地球非常近的非常大、成熟的星系中。 自然天文學。
「這次沒有顯示任何流通的證據，這是非常令人驚訝和有趣的，」福里斯特說。
為什麼星系預計會旋轉？
目前的模型表明，星系在形成時就開始旋轉。進入的氣體和重力產生角動量。結果，這些系統就會移動。
十億年來，星係可能會發生碰撞和合併。特別是在密集的簇中，重複的相互作用可能會累積或從循環中消除。因此，一些附近的星系幾乎沒有整體旋轉。相反，它顯示恆星沿著隨機方向移動。
因為我覺得這個改變需要很久。因此，在銀河系中看到它是令人驚訝的。 XMM-VID1-2075 當宇宙還不到20億年的時候
生命早期形成的巨大星系
作為 MAGAZ3NE（z>3 近紅外線大質量古代星系）調查的一部分，福雷斯特和他的同事利用夏威夷的 WM 凱克天文台研究了該星系。
先前對 MAGAZ3NE 的觀測證實，這是早期宇宙中質量最大的星系之一。它的恆星數量比我們銀河系多很多倍。它也證實它不再形成新的恆星。福里斯特說，這使其成為後續觀察的一個有吸引力的目標。
韋伯望遠鏡揭示內部運動
團隊使用詹姆斯韋伯太空望遠鏡觀測XMM-VID1-2075。與同一時代的其他兩個星系一起，這使它們能夠追蹤每個系統內物質的運動。
「很多這類工作都是在附近的星系上進行的，因為它們更近、更大。所以你可以從地面進行此類研究。但對於高紅移星系來說這是非常困難的。因為它們在天空中看起來要小得多，」福里斯特說。 “（詹姆斯·韋伯太空望遠鏡）確實突破了此類研究的界限。”
三個星系之中，顯然有一個星系在圍繞自己旋轉。另一個星系顯示出不尋常的結構。第三個星系沒有旋轉。但它的恆星有劇烈的隨機運動。
「這對應於本地宇宙中一些最大質量的星系。但這麼早發現它有點令人驚訝，」福里斯特說。
可以阻止星系旋轉的東西
研究人員現在正試圖了解這個星系如何成為科學家所說的「超新星」。如何讓「慢速旋轉器」變得如此之快？
一個可能的解釋不是多次合併的悠久歷史。但這只是一場重大衝突。如果兩個以相反方向旋轉的星系發生碰撞，它們的運動可能會相互抵消。
「對於這個星系，我們在側面看到了很多多餘的光。這暗示著其他物體進入並與該系統相互作用，並可能改變其動力學，」福里斯特說。
尋找更多無自轉星系。
該團隊繼續在早期宇宙中尋找類似的星系。當將觀測結果與電腦模擬進行比較時，科學家可以測試目前的星系形成理論是否成立。
「有一些模擬預測，在宇宙早期，這些不旋轉的星系會很少，但他們預計它們相對罕見。因此，這是我們測試這些模型並真正了解它們的一種方法。它們有多常見？這將為我們提供關於我們的進化論是否正確的信息，」福里斯特說。
本文的其他合著者包括加州大學戴維斯分校和夏威夷雙子座天文台的 Brian C. Lemaux； Adam Muzzin 和 Adit H. Edward，多倫多約克大學； Danilo Marchesini、Richard Pan 和 Nehir Ozden，塔夫茨大學；杰奎琳·安特維·丹索，多倫多大學； Wenjun Chang，加州大學河濱分校；杰奎琳·安特維·丹索，多倫多大學； Wenjun Chang，加州大學河濱分校；凱克天文台，夏威夷卡姆也拉； Lucas Kimmig 和 Rhea-Silvia Remus，德國慕尼黑路德維希馬克西米利安大學；伊恩·麥科納奇 (Ian McConachie)，威斯康辛大學麥迪遜分校；艾莉森·諾布爾亞利桑那州立大學；以及來自加州大學默塞德分校的 Gillian Wilson 和 ME Wisz。
這項研究得到了美國太空總署太空望遠鏡科學研究所的資助。和美國國家科學基金會
