Astronomer har gjort en häpnadsväckande upptäckt av en galax som enligt vår nuvarande kunskap inte borde finnas.
Galaxen, som fått namnet REBELS-25, är särskilt intressant eftersom den uppvisar strukturer och egenskaper som liknar vår egen Vintergata. Upptäckten av REBELS-25 utmanar de vedertagna teorierna om galaxbildning i universums tidiga skeden.
Detta rapporteras av Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Universums kaotiska förflutna
Efter Big Bang, som ägde rum för cirka 13,8 miljarder år sedan, befann sig universum länge i ett kaotiskt tillstånd. Det tog omkring en miljard år innan det började stabilisera sig. Under denna period trodde forskare att galaxer endast existerade som små, oorganiserade kluster av stjärnor och gas. Man uppskattar faktiskt att mellan 50 och 80 % av de galaxer som befinner sig inom 7 miljarder ljusår från jorden har en organiserad, roterande skivform, liknande den vi ser hos Vintergatan.
Forskare har hittills antagit att sådana välordnade strukturer endast kunde utvecklas efter miljarder år av långsam mognad, där gravitation och kollisioner formade galaxerna till vad vi ser idag. Men upptäckten av REBELS-25 utmanar denna föreställning.
REBELS-25: En oväntad galax
REBELS-25 har upptäckts med en rödförskjutning på z=7,31, vilket indikerar att den existerade för cirka 700 miljoner år efter Big Bang. Detta gör den till en av de äldsta galaxerna vi känner till, bara några hundra miljoner år yngre än universums allra första galaxer.
Det mest anmärkningsvärda med REBELS-25 är att den, trots sin ålder, har en ordnad struktur och visar tecken på rotation – något som är mycket ovanligt för galaxer från denna tid.
Astronomerna har funnit bevis för att REBELS-25 möjligen har en central stång och spiralarmar, liknande de som finns i Vintergatan. Galaxer från universums tidiga skeden förväntades annars vara små och kaotiska. Jacqueline Hodge, astronom vid Leiden Universitet och medförfattare till studien, förklarar: "Vi förväntade oss att de flesta tidiga galaxer skulle vara små och oorganiserade."
Utmanar befintliga teorier
Nuvarande teorier om galaxbildning antyder att det tar miljarder år för strukturer som roterande skivor och spiralarmar att utvecklas. Dessa strukturer, som vi ser i galaxer som Vintergatan, borde enligt den rådande kunskapen inte ha kunnat bildas i universums tidiga skeden.
Men REBELS-25 väcker nya frågor om hur snabbt galaxer kan utvecklas. Lucie Rowland, huvudförfattare till studien och doktorand vid Leiden Universitet, säger: "Upptäckten av en galax med sådana likheter med vår Vintergata, dominerad av rotation, utmanar vår förståelse för hur snabbt galaxer utvecklas i det tidiga universum."
Avancerad teknik bakom upptäckten
Upptäckten av REBELS-25 möjliggjordes genom Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), ett av världens mest avancerade teleskop. ALMA:s unika känslighet och höga upplösning gjorde det möjligt för forskarna att avslöja de fina detaljerna som avslöjade galaxens struktur.
Renske Smit, forskare vid Liverpool John Moores University och medförfattare till studien, betonar teknikens betydelse: "ALMA är det enda teleskopet med den nödvändiga känsligheten och upplösningen för att avslöja sådana detaljer."
Vad betyder detta för vår förståelse av universum?
Upptäckten av REBELS-25 har väckt ny debatt om hur galaxer bildas och utvecklas i universums tidiga skeden. Tidigare trodde forskarna att det tog miljarder år för en organiserad galax som Vintergatan att utvecklas, men denna upptäckt antyder att galaxer kan ha utvecklats mycket snabbare än vad vi tidigare trott.
Upptäckten öppnar nya forskningsområden som syftar till att undersöka hur och varför vissa galaxer, som REBELS-25, utvecklades så snabbt efter universums bildande. Detta kan i slutändan ge en djupare förståelse för hur universum blev till och vilka faktorer som påverkar galaxbildning och utveckling.
