Ett internationellt team av astronomer har observerat en massiv stjärnbildande galax med hög rödförskjutning känd som REBELS-25. De fann att REBELS-25 är en dynamiskt kall diskgalax. Detta resultat presenterades i en forskningsartikel publicerad den 9 maj på pre-print-servern arXiv .
Vid en rödförskjutning på 7,31, vilket motsvarar ett ljusavstånd på cirka 236 miljarder ljusår, är REBELS-25 en infraröd lysande galax. Den har en stjärnmassa på cirka 8 miljarder solmassor och dess stjärnbildningshastighet beräknas ligga på en nivå av 199 solmassor per år.
Nyligen beslutade en grupp astronomer under ledning av Lucie E. Rowland från Leiden University i Nederländerna att utföra högupplösta och dammkontinuumobservationer av REBELS-25 för att belysa dess egenskaper. För detta ändamål använde de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) i Chile.
"I det här dokumentet har vi presenterat uppföljande högupplösta (∼710 st) ALMA [CII] och damm (∼150𝜇m) kontinuumobservationer av REBELS-25; en massiv stjärnbildande galax på 𝑧=7.31, ursprungligen målsatt som del av ALMA Reionization Era Bright Emission Line Survey (REBELS) stora program (LP)," skrev forskarna.
Observationerna fann att REBELS-25 har en relativt låg hastighetsspridning på cirka 33 km/s och ett högt förhållande mellan ordnad till slumpmässig rörelse - på en nivå av 11,0. Dessa resultat indikerar att REBELS-25 är en dynamiskt kall diskgalax.
Men även om REBELS-25 verkar vara dynamiskt kall, har astronomerna observerat några bevis på icke-cirkulära rörelser. Dessa rörelser kan bero på inflöden eller utflöden, en mindre sammansmältande komponent, såväl som på en central stång eller spiralarmar.
Observationerna fann också att REBELS-25 har en total dynamisk massa på cirka 120 miljarder solmassor. Baserat på detta uppskattade forskarna att galaxens gasmassa är cirka 110 miljarder solmassor, men detta resultat är mycket osäkert på grund av dammobscuration och kräver ytterligare studier.
Författarna till tidningen underströk att deras upptäckt gör REBELS-25 till en av de mest avlägsna, robust bekräftade kallskivsgalaxer som hittills observerats. De tillade att att hitta en så mycket avlägsen och mycket dynamisk kall diskgalax utmanar nuvarande teoretiska förutsägelser och simuleringar. Det tyder också på att sådana galaxer kan vara vanligare i universum med hög rödförskjutning än man tidigare trott.
"Vi förväntar oss därför att framtida studier med hög upplösning av kallgaskinematik vid hög z kommer att avslöja ännu fler kalla, massiva skivor. I synnerhet kommer pågående ALMA-observationer av andra REBELS-galaxer att möjliggöra robust kinematisk modellering av ytterligare roterande skivkandidater vid 𝑧∼ 6−8", avslutar forskarna.
