Lehdistötiedote

Kummajainen avaruudessa: kaukaisin tunnettu galaksi, jolla on pyörivä kiekkorakenne

7. lokakuuta 2024, Turku

Tutkijat ovat löytäneet kaukaisimman tähän mennessä havaitun Linnunradan kaltaisen galaksin. REBELS-25:ksi kutsuttu galaksi, jossa on kiekko, näyttää yhtä järjestäytyneeltä kuin nykyiset galaksit, mutta näemme sen sellaisena kuin se oli maailmankaikkeuden ollessa vain 700 miljoonaa vuotta vanha. Tämä on yllättävää, sillä nykyisten galaksien muodostumista koskevien käsitystemme mukaan tällaisten varhaisten galaksien odotetaan olevan kaoottisempia. REBELS-25:n pyöriminen ja rakenne havaittiin Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) -teleskooppiverkoston avulla, jossa Euroopan eteläinen observatorio (ESO) on mukana yhteistyökumppanina.

Nykyään näkemämme galaksit ovat muuttuneet paljon alkuperäisistä kaoottisista, ja eri osista koostuneista galakseista, joita tähtitieteilijät yleensä havaitsevat maailmankaikkeuden varhaisessa vaiheessa. "Galaksien muodostumista koskevan käsityksemme mukaan odotamme, että useimmat varhaiset galaksit olisivat pieniä ja sotkuisen näköisiä", sanoi Jacqueline Hodge, Alankomaiden Leidenin yliopiston tähtitieteilijä ja yksi tutkimuksen kirjoittajista.

Nämä sotkuiset, varhaiset galaksit sulautuvat toisiinsa ja kehittyvät tasaisemmiksi uskomattoman pitkän ajan kuluessa. Nykyisten teorioiden mukaan on kulunut miljardeja vuosia ennen kuin galaksista on tullut yhtä järjestäytynyt kuin oma Linnunratamme, jossa on pyörivä kiekko ja spiraalihaarojen kaltaisia selkeitä rakenteita. REBELS-25:n havainto kuitenkin kyseenalaistaa tämän aikakäsityksen.

Tutkimuksessa, joka on hyväksytty julkaistavaksi Monthly Notices of the Royal Astronomical Society -lehdessä, tähtitieteilijät havaitsivat, että REBELS-25 on kaukaisin koskaan löydetty selkeästi pyörivä kiekkomainen galaksi. Tästä galaksista meille saapuva valo on lähtenyt liikkeelle, kun maailmankaikkeus oli vain 700 miljoonaa vuotta vanha, joka on vain viisi prosenttia maailmankaikkeuden nykyisestä iästä (13,8 miljardia). Siten REBELS-25:n selkeä pyöriminen oli odottamatonta. "Kun näemme galaksin, jolla on näin paljon yhtäläisyyksiä oman Linnunratamme kanssa ja jota pyöriminen dominoi, kyseenalaistaa käsityksemme siitä, miten nopeasti varhaisen maailmankaikkeuden galaksit kehittyivät nykyään havaittaviksi järjestäytyneiksi galakseiksi", sanoi Leidenin yliopiston tohtorikoulutettava ja tutkimuksen pääkirjoittaja Lucie Rowland.

Sama tutkimusryhmä havaitsi REBELS-25:n alun perin jo aiemmissa havainnoissa, jotka tehtiin myös Chilen Atacaman autiomaassa sijaitsevalla ALMA:lla. Tuolloin se oli jännittävä löytö, sillä siinä oli viitteitä galaksin pyörimisestä, mutta datan resoluutio ei ollut riittävän hyvä, jotta havainto olisi ollut varma. Jotta galaksin rakenteesta ja liikkeestä saataisiin enemmän tietoa, tutkimusryhmä teki ALMA:lla jatkohavaintoja korkeammalla resoluutiolla, mikä vahvisti galaksin ennätyksen olevan totta. "ALMA on ainoa olemassa oleva teleskooppi, jonka herkkyys ja resoluutio riittävät tähän", sanoi Renske Smit, brittiläisen Liverpool John Mooresin yliopiston tutkija ja yksi tutkimuksen yksi kirjoittajista.

Yllättäen havainnot antoivat vihjeitä myös kehittyneemmistä piirteistä, jotka muistuttivat Linnunradan piirteitä. Näitä ovat sen keskellä oleva sauvarakenne ja jopa spiraalihaarat, vaikka tämän vahvistamiseksi tarvitaankin lisää havaintoja. "Lisätodisteiden löytäminen kehittyneemmistä rakenteista olisi jännittävää, sillä se olisi kaukaisin galaksi, jossa tällaisia rakenteita on tähän mennessä havaittu", Rowland sanoi. 

Tulevat REBELS-25:n havainnot muiden löydettävien varhaisten pyörivien galaksien kanssa voivat muuttaa käsitystämme galaksien varhaisesta muodostumisesta ja koko maailmankaikkeuden kehityksestä.

Lisätietoa

Tämä tutkimus on esitelty artikkelissa nimeltään “REBELS-25: Discovery of a dynamically cold disc galaxy at z=7.31”, joka julkaistaan Monthly Notices of the Royal Astronomical Society -lehdessä.

Havainnot on tehty osana ALMA:n laajaa "REBELS: Reionization Era Bright Emission Lines Survey"-hanketta.

Tutkimusryhmässä mukana ovat olleet seuraavat tahot: L. E. Rowland (Leiden Observatory, Leiden University, Alankomaat [Leiden]), J. Hodge (Leiden), R. Bouwens (Leiden), P. M. Piña (Leiden), A. Hygate (Leiden), H. Algera (Astrophysical Science Center, Hiroshima University, Japani [HASC]; National Astronomical Observatory of Japan, Japani), M. Aravena (Núcleo de Astronomía, Facultad de Ingeniería y Ciencias, Universidad Diego Portales, Chile), R. Bowler (Jodrell Bank Centre for Astrophysics, University of Manchester, UK), E. da Cunha (International Centre for Radio Astronomy Research, University of Western Australia, Australia; ARC Centre of Excellence for All Sky Astrophysics in 3 Dimensions), P. Dayal (Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen, Alankomaat), A. Ferrara (Scuola Normale Superiore, Italia [SNS]), T. Herard-Demanche (Leiden), H. Inami (HASC), I. van Leeuwen (Leiden), I. de Looze (Sterrenkundig Observatorium, Ghent University, Belgia), P. Oesch (Department of Astronomy, University of Geneva, Sveitsi; Cosmic Dawn Center, Tanska), A. Pallottini (SNS), S. Phillips (Astrophysics Research Institute, Liverpool John Moores University, Yhdistynyt kuningaskunta [LJMU]), M. Rybak (Faculty of Electrical Engineering, Delft University of Technology, Alankomaat; Leiden; Netherlands Institute for Space Research, Alankomaat), S. Schouws (Leiden), R. Smit (LJMU), L. Sommovigo (Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute, USA), M. Stefanon (Departament d’Astronomia i Astrofísica, Universitat de València, Espanja; Grupo de Astrofísica Extragaláctica y Cosmología, Universitat de València, Espanja), P. van der Werf (Leiden).

ALMA (Atacama Large Millimetre/submillimetre Array) on kansainvälinen tähtitieteen tutkimusyksikkö, joka on ESO:n, Yhdysvaltain kansallisen tiedesäätiön NSF:n ja Japanin kansallisten luonnontiedeinstituuttien NINS:n välinen kumppanuushanke yhteistyössä Chilen tasavallan kanssa. ALMA:a rahoittavat Euroopassa sen jäsenmaiden puolesta Euroopan eteläinen observatorio (ESO), Pohjois-Amerikassa (NSF) yhteistyössä Kanadan kansallisen tutkimusneuvoston (NRC) ja Taiwanin kansallisen tiede- ja teknologianeuvoston (NSTC) kanssa, sekä Itä-Aasiassa  yhteistyössä Taiwanin Academia Sinican (AS) ja Korean tähtitieteen ja avaruustieteiden instituutin (KASI) kanssa. ALMA:n rakentamista ja toimintaa ohjaa sen jäsenmaiden puolesta ESO, Pohjois-Amerikan osalta Kansallinen radiotähtitieteen observatorio (NRAO), jota hallinnoi Associated Universities, Inc. (AUI), ja Itä-Aasian osalta Japanin Kansallinen tähtitieteellinen observatorio (NAOJ). Yhteinen ALMA-observatorio (JAO) huolehtii ALMA:n rakentamisen, kokoonpanon ja operaation yhtenäisestä johdosta ja hallinnoinnista.

Euroopan eteläinen observatorio (ESO) tekee maailmankaikkeuden salaisuuksien tutkimisen mahdolliseksi kaikille tutkijoille ympäri maailman. Suunnittelemme, rakennamme ja operoimme huippuluokan maanpäälisiä observatorioita, joita tähtitieteilijät käyttävät jännittävien tutkimusongelmien ratkaisemiseen ja populääritähtitieteen edistämiseen. Me edistämme myös kansainvälistä yhteistyötä tähtitieteen alalla. ESO perustettiin hallitustenväliseksi järjestöksi vuonna 1962 ja nykyään ESO:ssa on mukana 16 jäsenvaltiota (Itävalta, Belgia, Tšekki, Tanska, Ranska, Suomi, Saksa, Irlanti, Italia, Alankomaat, Puola, Portugali, Espanja, Ruotsi, Sveitsi ja Yhdistynyt kuningaskunta) yhdessä Chilen isäntävaltion kanssa ja Australian kanssa strategisena kumppanina. ESO:n pääkonttori ja sen vierailijakeskus ja planetaario, ESO Supernova, sijaitsevat lähellä Müncheniä Saksassa. Chilen Atacaman aavikko on upea paikka, jossa on ainutlaatuiset olosuhteet tähtitaivaan tarkkailuun. Se on kaukoputkiemme sijoituspaikka. ESO:lla on kolme havaintopaikkaa: La Silla, Paranal ja Chajnantor. Paranalissa ESO operoi Very Large Telescope (VLT) kaukoputkea ja siihen liittyvää Very Large Telescope Interferometria sekä paikalla sijaitsevia taivaankartoitusteleskooppeja: infrapuna-alueella toimivaa VISTAa ja näkyvän valon alueella toimivaa VLT Survey Teleskooppia. Paranalissa ESO isännöi ja operoi myös Cherenkov Telescope Array South havaintolaitetta, joka on maailman suurin ja herkin gamma-alueella havaitseva observatorio. ESO operoi yhdessä kansainvälisten kumppaneiden kanssa APEX- ja ALMA-observatriota Chajnantorilla, jotka ovat kaksi millimetri- ja alimillimetrin alueella toimivaa havaintolaitetta. Rakennamme parhaillaan Paranalin lähelle Cerro Armazonesille "maailman suurinta silmää taivaalle”, ESO:n Erittäin suurta kaukoputkea (Extremely Large Telescope, ELT). Santiagossa, Chilessä sijaitsevista toimipisteistämme tuemme toimintaamme Chilessä ja olemme yhteydessä chileläisiin yhteistyökumppaneihin ja yhteiskuntaan.

Linkit

• Tutkimusartikkeli
• ALMA:n kuvia
• Median edustaja: Tilaa uutiskirje saadaksesi julkaisusulun alaiset uutiset omalla kielelläsi
• Tutkija, onko sinulla kerrtottavaa? Pitchaa oma tutkimuksesi!

Yhteystiedot

Lucie Rowland
Leiden Observatory, University of Leiden
Leiden, The Netherlands
Puh.: +31 71 527 2727
Sähköposti: lrowland@strw.leidenuniv.nl

Jacqueline Hodge
Leiden Observatory, University of Leiden
Leiden, The Netherlands
Puh.: +31 71 527 8450
Sähköposti: hodge@strw.leidenuniv.nl

Renske Smit
Astrophysics Research Institute, Liverpool John Moores University
Liverpool, UK
Puh.: +44-151-231-2922
Sähköposti: R.Smit@ljmu.ac.uk

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Puh.: +49 89 3200 6670
Matkapuhelin: +49 151 241 664 00
Sähköposti: press@eso.org

Pasi Nurmi (Lehdistön yhteyshenkilö Suomi)
ESO Science Outreach Network ja University of Turku
Turku, Finland
Puh.: +358 29 4504 358
Sähköposti: eson-finland@eso.org

Connect with ESO on social media