Мы знаем, что скорость света, какой бы высокой она ни была, конечна. Поэтому свету требуется время, чтобы пройти между удаленными объектами. Мы также знаем, что Вселенная расширяется и что это расширение ускоряется. В результате длины волн света растягиваются, смещая получаемый нами свет в самую красную часть электромагнитного спектра. Это известно как «красное смещение».
Однако мы знаем, что движение также влияет на свет. Говоря конкретнее, чем больше яркий объект движется к нам, тем более голубым он становится. И наоборот, чем дальше он находится, тем краснее становится. Вращающаяся галактика имеет более синюю сторону (та часть, которая приближается к нам) и более красную сторону для той части, которая удаляется от нас.
В исследовании, опубликованном в журнале , ученые из Университета Васэда в Японии использовали эти основы для измерения красного смещения MACS1149-JD1, одной из самых удаленных от Земли галактик (около 13,28 миллиарда световых лет от Земли).
Для этой работы исследовательская группа использовала Атакамский большой миллиметровый/субмиллиметровый массив (ALMA). Расположенный в центре пустыни Атакама в Чили, этот массив особенно хорошо подходит для наблюдения таких красных смещений в излучениях галактик.
Проведя серию наблюдений в течение двух месяцев, астрономы успешно измерили небольшие различия в красном смещении от одной позиции к другой в пределах галактики. Затем они определили, что JD1 действительно соответствует критерию галактики с преобладающим вращением.
На основе своего анализа, подкрепленного компьютерным моделированием, астрономы подсчитали, что JD1 вращается со скоростью 50 километров в секунду, что медленнее, чем скорость вращения диска Млечного Пути (около 220 километров в секунду). Однако обратите внимание, что JD1 намного меньше (около 3 000 световых лет в диаметре), чем наша собственная Галактика (около 100 000 световых лет в диаметре).
Авторы считают, что JD1 может находиться на ранних стадиях развития вращательного движения. Это начальное движение, измеренное в ходе исследования, позволяет астрономам начать понимать, как возникли галактики, подобные нашей. Измерения других удаленных объектов могли бы дать нам более четкое представление об их эволюции.