天文學家使用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡在遙遠的早期星系中發現了一個意想不到的特徵。儘管宇宙形成時還很年輕，但這個星系並沒有顯示出旋轉的跡象。
加州大學戴維斯分校物理與天文學系研究員、5 月 4 日發表的一項研究的主要作者 Ben Forrest 解釋說，這種行為通常只出現在距離地球更近的成熟星系中。 自然天文學。
福雷斯特說：“這一次沒有顯示出旋轉的證據，這令人驚訝且非常有趣。”
為什麼星系預計會旋轉？
目前的模型表明，星系在形成時就開始旋轉。流入的氣體和重力產生角動量，使這些系統移動。
數十億年來，星係可能會碰撞和合併，尤其是在密集的星團中。這些重複的相互作用可以促成或破壞旋轉。因此，附近的一些星系幾乎沒有整體旋轉，而是顯示恆星沿著隨機方向移動。
由於這種轉變被認為需要很長的時間，因此在宇宙年齡不到 20 億年的 XMM-VID1-2075 星系中看到它令人驚訝。
早期形成的巨大星系
Forrest 和他的同事是 MAGAZ3NE（z>3 近紅外線大質量古代星系）調查的一部分，他們已經使用夏威夷的 WM 凱克天文台研究了這個星系。
福雷斯特說：“先前對 MAGAZ3NE 的觀測證實，它是早期宇宙中質量最大的星系之一，所含恆星的數量已經比我們的銀河系還要多，而且還證實它沒有形成新恆星，這使其成為後續觀測的一個引人注目的目標。”
韋伯望遠鏡顯示內部運動
該團隊使用詹姆斯韋伯太空望遠鏡研究了 XMM-VID1-2075 以及其他兩個同齡星系。這使他們能夠追蹤材料在每個系統內的移動情況。
「這種工作已經在附近的星系中進行了大量，因為它們更近、更大，所以你可以從地面進行這種研究，但對高紅移星系進行這種研究非常困難，因為它們在天空中顯得小得多，」福雷斯特說。 “（詹姆斯·韋伯太空望遠鏡）正在突破此類研究的界限。”
在這三個星系中，一個星係有明顯的旋轉，另一個星系的結構不規則，第三個星系沒有旋轉，但其恆星有強烈的隨機運動。
福雷斯特說：“這與當地宇宙中一些最大質量的星係是一致的，但這麼早就發現它令人驚訝。”
什麼可以阻止星系旋轉？
研究人員現在正試圖了解這個星系如何如此迅速地變成科學家所說的「慢旋轉體」。
一個可能的解釋不是長期的多次合併歷史，而是一場戲劇性的碰撞。如果兩個幾乎相反方向旋轉的星系發生碰撞，它們的運動可能會被抵消。
「對於這個特定的星系，我們在側面看到了大量多餘的光。因此，這表明可能存在其他一些物體與該系統相互作用並改變其動力學，」福雷斯特說。
尋找更多無旋轉星系
該團隊繼續在早期宇宙中尋找類似的星系。透過將觀測結果與電腦模擬進行比較，科學家可以測試目前有關星系形成的理論是否成立。
福雷斯特說：“有一些模擬預測宇宙中將存在極少數這些不旋轉的星系，但他們預計它們非常罕見。因此，這是一種測試這些模擬並找出它們到底有多常見的方法，這可以為我們提供有關這種演化理論是否正確的信息。”
論文的其他作者包括：Brian C. Lemaux，加州大學戴維斯分校和夏威夷雙子座天文台； Adam Muzzin 和 Adit H. Edward，多倫多約克大學； Danilo Marchesini、Richard Pan 和 Nehir Ozden，塔夫茨大學；杰奎琳·安特維·丹索，多倫多大學； Wenjun Chang，加州大學河濱分校；杰奎琳·安特維·丹索，多倫多大學；Wenjun Chang，加州大學河濱分校；WM Coopero 和 Stephanie M.凱克天文台，夏威夷卡姆也拉； Lucas Kimmig 和 Rhea-Silvia Remus，德國慕尼黑路德維希馬克西米利安大學；伊恩·麥科納奇 (Ian McConachie)，威斯康辛大學麥迪遜分校；艾莉森·諾貝爾，亞利桑那州立大學；以及來自加州大學默塞德分校的 Gillian Wilson 和 ME Wisz。
該研究得到了美國太空總署、太空望遠鏡科學研究所和國家科學基金會的資助。
