Въртенето на древната галактика предполага, че първите звезди на Вселената бързо са се сливали в дискове
Галактика, която е толкоз отдалечена, че я виждаме на практика на ръба на следената Вселена, е забелязана да се държи като изцяло развита вселена: Наблюденията демонстрират, че се върти – върти се по метод, сходен на нашия личен Млечен път, макар че я виждаме такава, каквато е била единствено 500 милиона години след Големия гърмеж!
Галактиката се назовава MACS1149-JD1 — или в резюме единствено JD1 — и за нейната светлина са били нужни към 13,3 милиарда години, с цел да доближи до нас. Като се има поради, че Вселената е единствено на към 13,8 милиарда години, ние виждаме тази вселена такава, каквато е била, когато е била в действителност доста млада.
Толкова е надалеч, че нормално би било прекомерно едва за виждане, само че се случва по този начин, че тя се намира зад доста солиден космически куп, наименуван MACSJ1149.5+223. Този клъстер е единствено на към 5 милиарда светлинни години от нас, доста по-близо до нас от JD1, и това е за благополучие: голямата гравитация на комбинираните галактики в клъстера работи като леща, огъвайки и усилвайки светлината от JD1, правейки я задоволително ярка, с цел да се види. Той също по този начин усилва изображението на JD1, което ни разрешава да го забележим по-подробно, тъкмо както прави обектив.
Галактическият клъстър MACSJ1149.5+223 лежи на напред във времето и усилва изображението на доста по-отдалечения JD1, вселена на 13,3 милиарда светлинни години. Вмъкването е станало при наблюдението на кислорода от галактиката.
JD1 е проучен и преди и изумително студията демонстрира, че звездите в галактиката към този момент са се образували единствено 250 милиона години след раждането на самата Вселена.
В друго проучване астрономите са употребявали Atacama Large Millimeter/submillimeter Array или ALMA, с цел да следят галактиката при дължина на вълната от към 88 микрона и са видели светлина от кислородни атоми, светещи блестящо. Кислородът се създава в солидни звезди и се изхвърля, когато те експлодират в края на живота си, тъй че някои от тези звезди към този момент са били родени, остарели и умрели досега, в който забележим тази вселена, което е необикновено.
Новата работа уголемява тези наблюдения. Астрономите употребяват ALMA, с цел да следят още веднъж кислорода в JD1 при 88 микрона, само че този път лишава общо близо 10 часа наблюдения, в съпоставяне единствено с 2 часа по-рано. Колкото по-дълго е наблюдението, толкоз повече светлина събира телескопът, което прави структурата и детайлите по-лесни за виждане. Въпреки че към момента е с много ниска разграничителна дарба – в края на краищата приказваме за вселена, която е доста надалеч – учените могат да видят структури с диаметър почти 1000 светлинни години в JD1.
Това, което откриват, е явен сигнал, че част от светлината, предавана от кислорода, се излъчва от материал, движещ се към нас и част от материал, който се отдалечава от нас. Това е много добра индикация за въртене: обект, който се върти, половината от него ще се движи към нас и половината се отдалечава, създавайки доплерово изместване в светлината му. Астрономите виждат това изместване, откакто регистрират голямото алено изместване на самата вселена, отнесено от нас от разширението на Вселената.
Галактиката е дребна, единствено към 3000 светлинни години в диаметър, което не е доста изненадващо. По това време във Вселената галактиките преди малко са почнали да се образуват посредством струпване на газ, тъй че не са имали задоволително време да станат толкоз големи, колкото, да речем, нашия Млечен път, който е необятен към 120 000 светлинни години. Той също по този начин е доста по-малко солиден, единствено към 650 милиона пъти масата на Слънцето; Млечният път за съпоставяне е над 1000 пъти по-масивен от JD1.
Въртящата се вселена се върти със скорост, която зависи от нейната маса, защото това дефинира гравитацията, а тя е тази, която държи звездите в техните орбити. JD1 се върти със скорост малко под 50 километра в секунда, спрямо над 200 за Млечния път. Така че във всяко отношение това е вселена, която е към момента млада и пораства, само че към този момент демонстрира признаци на зрелост.
Цялото физическо моделиране, което вършат астрономите, демонстрира, че JD1 е в сходство с това, че е дискова вселена, като спирална вселена, със звезди в нея, които са се образували преди към 300 милиона години, което съответствува добре с това, което беше забелязано в по-ранната работа, употребяваща друг способ, с цел да получи звездната ера. Това също значи, че даже на тази млада възраст е допустимо галактиките да се оформят в дискове, което е много страховит резултат.
Всичко това прави JD1 най-отдалечената вселена, виждана в миналото с признаци на въртене, както и най-далечната, в която можем да открием конструкция и придвижване. Всичко намерено е в сходство с моделите за това по какъв начин би трябвало да се държат галактиките в доста ранната Вселена, което е окуражаващо. Това значи, че евентуално сме на прав път да разберем какъв е бил космосът, когато е бил малко бебе. Мистериите са занимателни в науката, само че инцидентният знак, че вършим вярното нещо, също е прекрасен.
