Wielkie Koło – gigantyczna galaktyka dyskowa z wczesnego Wszechświata odkryta przypadkiem
Światło tej gigantycznej galaktyki pokonało ponad 12 miliardów lat, by do nas dotrzeć. Naukowcy nie mogli uwierzyć w to, co zobaczyli.
 |
| Galaktyka Wielkie Koło widoczna jest w centrum. W jaskrawym kontraście jasnoniebieska galaktyka (góra po prawej) jest oddalona o zaledwie około 1,5 miliarda lat świetlnych. Chociaż obie wydają się podobnej wielkości, ogromna odległość Wielkiego Koła ujawnia jej prawdziwie kolosalną skalę fizyczną. Źródło: JWST |
Międzynarodowy zespół naukowców dokonał przełomowego odkrycia – przypadkowo natrafił na olbrzymią galaktykę spiralną we wczesnym Wszechświecie, której światło pokonało ponad 12 miliardów lat, aby dotrzeć do Ziemi. To odkrycie, dokonane dzięki obserwacjom Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST), ujawnia istnienie galaktyki, która uformowała się zaledwie dwa miliardy lat po Wielkim Wybuchu – gdy Wszechświat miał tylko 15% swojego obecnego wieku.
Nowo odkryta galaktyka, nazwana „Wielkim Kołem” (Big Wheel Galaxy), jest jedną z największych znanych galaktyk dyskowych z tego okresu. Jej promień optyczny wynosi około 10 kiloparseków, czyli jest co najmniej trzykrotnie większa niż przewidują obecne symulacje kosmologiczne dla tak wczesnych etapów rozwoju Wszechświata.
Czym jest galaktyka dyskowa?
Galaktyka dyskowa to struktura przypominająca naszą Drogę Mleczną – płaska, rotująca forma złożona z gwiazd, gazu i pyłu, często z wyraźnymi spiralnymi ramionami oraz otoczona przez halo ciemnej materii. Badania takich galaktyk pozwalają naukowcom zrozumieć, jak formowały się i ewoluowały struktury we Wszechświecie, a także rzucają światło na historię naszej własnej Galaktyki.
Gigantyczna niespodzianka
Odkrycie Wielkiego Koła zaskoczyło astronomów. Dotychczas uważano, że galaktyki dyskowe formują się stopniowo, przez powolny napływ gazu lub w wyniku łączenia się z mniejszymi galaktykami – co często prowadzi do zaburzeń i chaosu w ich strukturze. Tymczasem Wielkie Koło urosło do ogromnych rozmiarów, zachowując przy tym uporządkowany, spiralny kształt.
Obserwacje JWST ujawniły, że ta galaktyka nie tylko posiada wyraźną strukturę dyskową, ale także wiruje z prędkością około 300 km/s. To więcej niż jakiekolwiek inne znane galaktyki z podobnego okresu. Co więcej, jej prędkość rotacji plasuje ją w górnych wartościach tzw. zależności Tully’ego-Fishera – relacji między masą gwiazdową galaktyki a jej rotacją.
Tajemnicze środowisko sprzyjające wzrostowi
Jednym z najbardziej intrygujących aspektów odkrycia jest środowisko, w jakim powstała ta galaktyka. Wielkie Koło znajduje się w wyjątkowo zatłoczonym regionie kosmosu, gdzie galaktyki są ułożone dziesięciokrotnie gęściej niż w przeciętnych obszarach Wszechświata. Według ekspertów, takich jak dr Themiya Nanayakkara, to właśnie to środowisko mogło stworzyć idealne warunki do szybkiego, uporządkowanego wzrostu galaktyki.
Ta galaktyka nie tylko podważa nasze istniejące modele wczesnego formowania się, ale także sugeruje, że gęste, bogate w gaz środowiska mogą być kolebką najwcześniejszych olbrzymów Wszechświata – powiedział dr Nanayakkara, ekspert w dziedzinie modelowania widm galaktyk.
Według badaczy, możliwe jest, że galaktyka przeszła przez fuzje z innymi obiektami, które były na tyle „łagodne” i dobrze ukierunkowane, że nie zniszczyły delikatnej struktury dysku. Dodatkowo, napływający gaz musiał być zorientowany zgodnie z kierunkiem rotacji galaktyki, co sprzyjało jej dalszemu wzrostowi.
Szczęśliwe odkrycie i przyszłe badania
Samo odkrycie Wielkiego Koła było niezwykle mało prawdopodobne – według obecnych modeli szansa na jego znalezienie w tym konkretnym badaniu wynosiła poniżej 2%. Naukowcy przypuszczają, że to właśnie wyjątkowo gęsty obszar Wszechświata, który został objęty obserwacjami JWST, umożliwił natrafienie na tego kosmicznego giganta.
Obecnie trudno przewidzieć przyszłość tej galaktyki. W miarę jak środowisko wokół niej będzie się zmieniać, dalsze fuzje i oddziaływania mogą doprowadzić do przekształcenia jej w jedną z galaktyk podobnych do M87 – masywnych eliptycznych galaktyk znajdujących się w centrach gromad.
Wyniki badań zostały opublikowane 17 marca 2025 roku w czasopiśmie Nature Astronomy. Odkrycie Wielkiego Koła otwiera nowy rozdział w badaniach nad ewolucją galaktyk i wskazuje na konieczność przemyślenia dotychczasowych modeli formowania się struktur we wczesnym Wszechświecie.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
