天の川の何倍もの大きさの遠方の銀河を観察すると、この初期の星々の海に驚くべき静寂が存在することが明らかになりました。カリフォルニア大学デービス校が率いる国際チームは、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡によって収集された分光データを使用して、ビッグバンから約18億年後の3つの遠方の銀河における物質の相対運動と分布を測定した。銀河のうちの 1 つは予想どおり明らかに回転していましたが、もう 1 つは「少し混沌としている」と説明されています。しかし、本当に天文学者の注目を集めたのは 3 番目の銀河でした。
以前の天体調査で発見された銀河 XMM-VID1-2075 は、その巨大なサイズと、新しい星の生成を停止し、驚くべきことにほとんど回転していないという事実により注目されました。
近くの宇宙で、長い年月にわたる衝突によって自転が止まった巨大な銀河が見つかることは珍しくありませんが、XMM-VID1-2075 が観測されたとき、宇宙はまだ誕生してからわずか約 20 億年であり、どのような力が宇宙の回転を奪ったのかという疑問が生じています。 「この種の研究の多くは、近くの銀河で行われてきた。なぜなら、銀河はより近くて大きいため、この種の研究は地上から行うことができるが、高赤方偏移銀河の場合、空でははるかに小さく見えるため、それは非常に困難である」と研究主著者のベン・フォレスト氏は述べた。
生まれたばかりの銀河は通常、塵とガスの雲に含まれる物質が内側に落ち、物質が高密度の核の周りを渦巻くにつれて角運動量を伝達すると回転を始めます。時間が経つにつれて、他の銀河との一連の衝突や合体によって星がランダムな方向に飛び、この宇宙の渦にブレーキがかかる可能性がある。ただし、時間は重要な要素です。穴だらけのゆっくりと回転する銀河は比較的近くで多く発見されているが、天文学者たちはそのような天体がこれほど遠くで見つかるとは予想していなかった。 「極初期の宇宙にこれらの非回転銀河が非常に少数存在することを予測するシミュレーションがいくつかあるが、それらは非常にまれであると予想される」とフォレスト氏は述べた。
可能性の 1 つは、逆回転する隣接する銀河との偶然の衝突です。 2 つの銀河が反対方向に回転すると、回転は相殺されます。 XMM-VID1-2075 の配光もこの解釈を裏付けています。 「この特定の銀河では、側面に光が大幅に過剰であることがわかります。これは、他の天体がこの系に入り込んで相互作用し、動的特性を変化させている可能性があることを示唆しています」とフォレスト氏は述べた。
これは、ジェームズ・ウェッブ望遠鏡が、「ありえないほど巨大な」銀河から「ありえないほど成熟した」銀河に至るまで、初期宇宙についての私たちの理解に挑戦しているもう一つの方法です。古代のオブジェクトのカタログが拡大し続けるにつれて、宇宙の起源を説明するモデルは、ほぼ確実に目もくらむような方法で微調整されるでしょう。
この研究は雑誌「Nature Astronomy」に掲載されました。