مطالعه کهکشان‌های اولیه می‌تواند اطلاعات مهمی درباره شرایط فیزیکی و محیطی آن دوران ارائه دهد. بسیاری از مدل‌های کنونی پیش‌بینی می‌کنند که کهکشان‌های دیسکی در مراحل اولیه خود باید کوچک‌تر و کم‌جرم‌تر از کهکشان‌های امروزی باشند؛ اما کشف اخیر نشان می‌دهد که برخی از این ساختارها ممکن است بسیار سریع‌تر از آنچه تاکنون تصور می‌شد، رشد کرده باشند.

یک تیم بین‌المللی از دانشمندان، با مشارکت پژوهشگرانی از دانشگاه فناوری سوینبرن استرالیا، این کهکشان استثنایی را کشف کرده‌اند.

این مطالعه با استفاده از داده‌های تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) و سایر رصدخانه‌های پیشرفته انجام شده و نتایج آن در نشریه Nature Astronomy منتشر شده است.

دانشمندان برای این کشف، منطقه‌ای از آسمان را که یک اختروش در آن قرار دارد، مورد بررسی قرار دادند. اختروش‌ها اجرامی بسیار درخشان هستند که در مرکز کهکشان‌های اولیه قرار دارند. این کهکشان، که با نام «چرخ بزرگ» شناخته می‌شود، نوری را که ۱۱ میلیارد سال پیش از آن گسیل شده است، به ما رسانده و تصویری از زمانی را ارائه می‌دهد که جهان تنها ۲.۴ میلیارد سال سن داشته است.

با استفاده از داده‌های دو ابزار NIRCam و NIRSpec تلسکوپ جیمز وب، تیم تحقیقاتی توانست موقعیت کهکشان‌ها در این منطقه را مشخص کرده و ویژگی‌های فیزیکی و حرکت آن‌ها را تحلیل کند.

نتایج این بررسی‌ها نشان داد که چرخ بزرگ، دارای شعاعی در حدود ۱۰ کیلوپارسک است، که سه برابر بزرگ‌تر از پیش‌بینی‌های مدل‌های کیهانی برای کهکشان‌های آن دوره است.

بررسی‌های بیشتر نشان داد که این کهکشان دارای یک دیسک چرخان با سرعتی در حدود ۳۰۰ کیلومتر بر ثانیه است. این ویژگی‌ها آن را به بزرگ‌ترین کهکشان دیسکی تأییدشده از نظر حرکت‌شناسی در جهان اولیه تبدیل کرده است، به‌طوری که ابعاد آن با کهکشان‌های مارپیچی امروزی قابل مقایسه است.

یافته‌های این مطالعه حاکی از آن هستند که این کهکشان در محیطی با چگالی بسیار بالا شکل گرفته است، جایی که کهکشان‌های زیادی با یکدیگر تعامل دارند. چنین محیطی ممکن است شرایط فیزیکی مساعدی برای تشکیل و رشد سریع کهکشان‌های مارپیچی فراهم کرده باشد.

دانشمندان معتقدند که رشد سریع این کهکشان می‌تواند ناشی از ادغام‌های کهکشانی خاص یا جریان‌های گازی باشد که با چرخش دیسک هماهنگ شده‌اند. درک این فرایندها به بهبود مدل‌های کیهانی و شناخت بهتر از نحوه تشکیل کهکشان‌ها در کیهان اولیه کمک می‌کند.