REBELS-25 är en dynamiskt kall diskgalax, visar observationer

by Albert
HST WFC3 F160W-bild av REBELS-25 från COSMOS-DASH-mosaiken med [CII]-emission och stoftkontinuum som visas med turkosa respektive orange konturer. Kredit: Rowland et al. 2024.

Ett internationellt team av astronomer har observerat en massiv stjärnbildande galax med hög rödförskjutning, känd som REBELS-25. De fann att REBELS-25 är en dynamiskt kall diskgalax. Upptäckten presenteras i en forskningsartikel som publicerades den 9 maj på preprint-servern arXiv.

Vid en rödförskjutning på 7,31, vilket motsvarar ett luminositetsavstånd på cirka 236 miljarder ljusår, är REBELS-25 en infrarött lysande galax. Den har en stjärnmassa på cirka 8 miljarder solmassor och dess stjärnbildningstakt beräknas ligga på en nivå av 199 solmassor per år.

Nyligen bestämde sig en grupp astronomer under ledning av Lucie E. Rowland vid Leiden University i Nederländerna för att göra högupplösta observationer av REBELS-25 för att få mer information om dess egenskaper. För detta ändamål använde de sig av Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) i Chile.

”I detta dokument har vi presenterat uppföljande högupplösta (∼710 pc) ALMA [CII] och damm (∼150????m) kontinuumobservationer av REBELS-25; en massiv stjärnbildande galax på ???? = 7,31, ursprungligen inriktad som en del av ALMA Reionization Era Bright Emission Line Survey (REBELS) stora program (LP)”, skrev forskarna.

Observationerna visade att REBELS-25 har en relativt låg hastighetsspridning på cirka 33 km/s och ett högt förhållande mellan beordrad och slumpmässig rörelse – på en nivå av 11,0. Dessa resultat tyder på att REBELS-25 är en dynamiskt kall diskgalax.

Men även om REBELS-25 verkar vara dynamiskt kall har astronomerna observerat vissa tecken på icke-cirkulära rörelser. Dessa rörelser kan bero på inflöden eller utflöden, en mindre sammanslagningskomponent, samt på en central bar eller spiralarmar.

Observationerna visade också att REBELS-25 har en total dynamisk massa på cirka 120 miljarder solmassor. Baserat på detta uppskattade forskarna att galaxens gasmassa är cirka 110 miljarder solmassor, men detta resultat är mycket osäkert på grund av damm och kräver ytterligare studier.

Författarna till artikeln understryker att deras upptäckt gör REBELS-25 till en av de mest avlägsna, robust bekräftade kalla diskgalaxer som observerats hittills. De tillade att upptäckten av en sådan mycket avlägsen och mycket dynamiskt kall diskgalax utmanar nuvarande teoretiska förutsägelser och simuleringar. Det tyder också på att sådana galaxer kan vara vanligare i universum med hög rödförskjutning än vad man tidigare trott.

”Vi förväntar oss därför att framtida högupplösta studier av kinematiken hos kall gas vid höga z kommer att avslöja ännu fler kalla, massiva diskar. I synnerhet kommer pågående ALMA-observationer av andra REBELS-galaxer att möjliggöra robust kinematisk modellering av ytterligare roterande skivkandidater vid ????∼6-8, ”avslutar forskarna.

Ytterligare information: Lucie E. Rowland et al, REBELS-25: Discovery of a dynamically cold disc galaxy at z = 7.31, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2405.06025

Related Articles

Leave a Comment