U vreme kada je Univerzum bio nov, nakon Velikog praska pre nekih 13,8 milijardi godina, galaksijama je trebalo malo vremena da se sastave iz okolne primordijalne supe.
Novo otkriće na kraju Kosmičke zore postavlja izazov koliko smo mislili da je taj skup trajao. JVST je uočio ogromnu, ultramasivnu galaksiju kakva se pojavila pre 12,8 milijardi godina, tako zamršeno strukturisanu da može pripadati samo najspektakularnijoj kategoriji galaksija: spirali velikog dizajna.
Ime galaksije je Zhulong, po zmaju Baklje iz kineskog mita, a njeno otkriće je detaljno opisano u radu koji je postavljen na server za preštampu arKsiv pre recenzije i objavljivanja.
„Zhulong pokazuje da su se zrele galaksije pojavile mnogo ranije nego što se očekivalo u prvih milijardu godina nakon Velikog praska“, piše tim na čelu sa astronomom Mengiuan Ksiaoom sa Univerziteta u Ženevi u Švajcarskoj.
„Naše otkriće nudi ključna ograničenja za modele formiranja masivnih galaksija i poreklo spiralnih struktura u ranom univerzumu.“
U Univerzumu oko nas danas, galaksije dolaze u više različitih oblika i veličina. Lentikularne galaksije su neke vrste mrlja i bez oblika, dok spiralne galaksije imaju definisane spiralne krakove koji se izvijaju iz njihovih centara.
Spiralna galaksija velikog dizajna je najveličanstvenije strukturisana vrsta galaksije, sa istaknutim, dobro oblikovanim i vidljivim spiralnim krakovima koji se izvijaju od svetlog, dobro definisanog galaktičkog centra; gotovo platonski ideal kako bi spiralna galaksija trebalo da izgleda.
Nemamo jasnu predstavu o tome kada su spiralne galaksije prvi put počele da se okupljaju u Univerzumu, ali su prilično retke što više gledamo u prostor-vreme i praktično ih nema pre više od 11,5 milijardi godina.
Zhulong je slučajno otkriven u podacima koje je prikupio JVST za svoje PANORAMSKO istraživanje, kampanju za posmatranje galaksija u kosmičkoj zori, prve milijarde godina nakon Velikog praska.
Iako je istraživanje uočilo druge masivne galaksije, Zhulong je, kaže tim, zaista neverovatan.
„Ima zapanjujuće razvijenu morfologiju: mirno ispupčenje + zvezdani disk koji formira zvezde + spiralni krakovi velikog dizajna (definisani kao spiralne strukture koje obuhvataju celu galaksiju, od jezgra do periferije, sa spiralnim krakovima koji počinju u dijametralno suprotnim tačkama ), već milijardu godina nakon Velikog praska“, pišu u svom radu.
Pored toga, prilično je velika za galaksiju u ranom Univerzumu, koja meri oko 62.000 svetlosnih godina u prečniku, sa masom koja je uporediva sa masom Mlečnog puta. Čini se da crna rupa u njenom centru miruje, što sugeriše da se stopa formiranja zvezda od 20 do 155 solarnih masa godišnje usporava.
Svi zajedno, podaci ukazuju na galaksiju koja je prošla kroz muke formiranja i koja se slaže u mirnu, dobro definisanu strukturu.
Istraživači veruju da Zhulong predstavlja najraniji primer spiralne galaksije viđene do danas. Ovo sugeriše da se galaksija slična Mlečnom putu može formirati mnogo brže nego što smo mislili – oko 10 puta brže nego što bi se takvo formiranje dogodilo u lokalnom Univerzumu.
„Prisustvo svih ovih osobina čini Zhulong veoma izuzetnim“, pišu istraživači, „što ukazuje na brzo formiranje i morfološki razvoj masivnih galaksija u ranom Univerzumu“.
