天文学家说，有史以来观测到的最遥远的星系之一很可能正在旋转。 由日本早稻田大学的 Tsuyoshi Tokuoka 领导的一个国际团队利用智利阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列 (ALMA) 的观测结果发现了这一运动。 该结果为新形成的星系的演化提供了重要的新见解，并可以为即将用詹姆斯韦伯太空望远镜 (JWST) 进行的观测提供有用的指导。
当星系第一次开始形成时，宇宙正处于“黑暗时代”——几乎所有物质都是凉爽透明的时期。 随着物质在重力作用下坍缩，星系形成，在新生的星系中心开始恒星形成，并引发了结束黑暗时代的所谓“再电离时代”。 从那里开始，恒星形成扩散到旋转的银河盘中，现在有新的恒星驻留在那里。
天文学家仍然需要了解支配这些古老星系的物理学。 为了阐明这些问题，包括银河自转的起源，Tokuoka 及其同事转向了 ALMA 的观测结果。 由于其令人印象深刻的空间和频率分辨率，该仪器彻底改变了对遥远、高度红移星系的观测。
在最新研究中，研究人员使用 ALMA 研究了 MACS1149-JD1：一个位于 10 亿光年之外的引力透镜星系，使其成为迄今为止确认的最遥远的物体之一。 通过光谱学，天文学家发现 JD1 包含大约 300 亿年历史的恒星群，将其起源置于宇宙的黑暗时代——距大爆炸仅 270 亿年。
不同的红移
该团队检查了 JD1 中双电离氧 (O III) 发射的特征波长。 这种气体广泛存在于超新星遗迹中，使其成为星际介质中物质的关键成分。 由于 ALMA 的分辨率，该团队能够识别出银河系不同部分中 O III 排放红移的变化。 这揭示了 JD1 星际介质中物质速度的梯度——银河系的一侧显示出明显不同的红移。
这一观察几乎满足了确认星系正在旋转所必须满足的所有标准，使其成为迄今为止发现的最早的旋转圆盘示例。 它的旋转速度也远低于在其他星系中发现的速度，包括我们自己的——这表明 JD1 的旋转运动仍处于早期阶段。
银河旋转研究排除了修改后的重力，或者是吗？
结果，描述于 天体物理学杂志信，意味着天文学家拥有跨越宇宙总历史 95% 以上的银河自转速度记录，团队成员称这是了解星系物理特征如何演化的重要一步。 Tokuoka 及其同事现在希望在 JWST 的帮助下很快就能回答许多剩余的问题，这将使他们能够确定银河系内特定恒星种群的年龄。
