Forskare vid University of Missouri tittar in i det förflutna och upptäcker nya ledtrådar om det tidiga universum. Eftersom ljuset tar lång tid på sig att färdas genom rymden kan de nu se hur galaxerna såg ut för miljarder år sedan.
I en ny studie har Mizzou-forskarna upptäckt att spiralgalaxer var vanligare i det tidiga universum än vad man tidigare trott. Arbetet publiceras i The Astrophysical Journal Letters.
”Forskare trodde tidigare att de flesta spiralgalaxer utvecklades omkring 6 till 7 miljarder år efter att universum bildades”, säger Yicheng Guo, docent vid institutionen för fysik och astronomi på Mizzou och medförfattare till studien. ”Vår studie visar dock att spiralgalaxer förekom redan 2 miljarder år efteråt. Det betyder att galaxbildningen skedde snabbare än vi tidigare trott.”
Denna insikt kan hjälpa forskarna att utveckla en bättre förståelse för hur spiralgalaxer som Vintergatan, jordens hemgalax, har bildats över tid.
”Att veta när spiralgalaxer bildades i universum har varit en populär fråga inom astronomin eftersom det hjälper oss att förstå kosmos utveckling och historia”, säger Vicki Kuhn, en doktorand vid Mizzous institution för fysik och astronomi som ledde studien.
”Det finns många teoretiska idéer om hur spiralarmar bildas, men bildningsmekanismerna kan variera mellan olika typer av spiralgalaxer. Den här nya informationen hjälper oss att bättre matcha galaxernas fysiska egenskaper med teorierna – och därmed skapa en mer omfattande kosmisk tidslinje.”
Vicki Kuhn, doktorand vid institutionen för fysik och astronomi vid Mizzou, ledde studien. Kuhns passion för att studera astronomi började redan under gymnasietiden. Foto: Sam O’Keefe / University of Missouri
Med hjälp av nya bilder från NASA:s James Webb Space Telescope (JWST) fann forskarna att nästan 30% av galaxerna har en spiralstruktur cirka 2 miljarder år efter att universum bildades. Upptäckten innebär en betydande uppdatering av universums ursprungshistoria som tidigare berättats med hjälp av data från NASA:s rymdteleskop Hubble.
Att studera avlägsna galaxer med JWST ger Guo, Kuhn och andra forskare en möjlighet att lösa ett kosmiskt pussel genom att fastställa innebörden av varje ledtråd.
”Med hjälp av avancerade instrument som JWST kan vi studera mer avlägsna galaxer med större detaljrikedom än någonsin tidigare”, säger Guo. ”En galax spiralarmar är en grundläggande egenskap som används av astronomer för att kategorisera galaxer och förstå hur de bildas över tid. Även om vi fortfarande har många frågor om universums förflutna hjälper analysen av dessa data oss att hitta ytterligare ledtrådar och fördjupar vår förståelse av den fysik som format vårt universum.”
Studien presenterades av Kuhn vid American Astronomical Societys 244:e möte i Madison, Wisconsin.
Ytterligare information: Vicki Kuhn et al, JWST Reveals a Surprisingly High Fraction of Galaxies Being Spiral-like at 0.5 ≤ z ≤ 4, The Astrophysical Journal Letters (2024). DOI: 10.3847/2041-8213/ad43eb
