天文学：ビッグバンから15億年後の、低温で大質量の回転している円盤銀河

銀河系のような大質量の円盤銀河は、従来の銀河形成モデルでは遅い時代に形成されたと予測されているが、最近の数値シミュレーションからは、そのような銀河がビッグバンから10億年後という早期に、低温の物質の降着と合体を通して形成された可能性が示唆されている。銀河形成の競合モデルを評価するために、高赤方偏移の放射において円盤銀河を観測によって同定することはこれまで難しかった。本論文では、クエーサーの光の吸収を検出することによって同定された、赤方偏移4.2603の位置にある銀河からの、1階電離した炭素の158 μmの輝線、塵の遠赤外連続光放射、近紫外の連続光放射の、約1.3キロパーセクの分解能での撮像について報告する。これらの観測結果は、放射が、約272 km s⁻¹の速度で回転している、低温で塵に富んだ円盤の内側のガスから生じていることを示している。この銀河の一酸化炭素の放射の検出から、太陽質量の約720億倍という、電離した炭素放射による見積もりと矛盾しない分子の質量が得られた。宇宙がわずか15億歳だった頃に、そうした回転で支えられた大質量で低温の円盤銀河が存在したことは、低温モードの降着や合体を通した形成モデルを支持しているが、ほとんどの数値シミュレーションではその大きな回転速度と大量の低温ガスの再現はまだ困難である。

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