הגלקסיות הראשונות היו הרבה פחות מפותחות מהגלקסיות הספירליות והכדוריות שיש היום שהם למעשה תוצאה של מיזוגים, גם בגלל השלב בהתפתחות אך גם בשל התנאים ששררו אז
מחקר המתבסס על תמונות של טלסקופ החלל ג'יימס ווב של נאס"א, חושף כי ביקום הקדום, רוב הגלקסיות היו בעלות צורה ארוכה ושטוחה, דומה לגלשנים ו"אטריות בריכה", בניגוד לצורתן העגולה והמעוגלת של גלקסיות קרובות יותר.
לפי נתוני המחקר, שנערך על-ידי ויראג' פנדיה, חוקר פוסט-דוקטורט באוניברסיטת קולומביה בניו יורק, כ-50% עד 80% מהגלקסיות בתקופה שבה היקום היה בין 600 מיליון ל-6 ביליון שנים, היו בעלות צורה שטוחה וארוכה. הממצאים מבוססים על ניתוח תמונות בתחום האינפרא-אדום הקרוב מסקר CEERS של טלסקופ החלל ווב.
המחקר גילה שגלקסיות בצורת "גלשן" ו"צינורות לציפה בבריכה" היו נפוצות במיוחד כאשר היקום היה צעיר יותר. זו התגלית מנוגדת להבנה הקודמת שלנו על גלקסיות קרובות יותר, שבדרך כלל מתאפיינות בצורת ספירלה ברורה עם זרועות מכוכבות או בצורה אליפטית חלקה.
המחקר התבצע תחת הנחייתו של פנדיה, בשיתוף עם קרן החלל האמריקאית של נאס"א והמכון למדעי הטלסקופ החללי. הוא נתמך גם על-ידי תצפיות של טלסקופ החלל האבל של נאס"א, אשר סייע בחקר גלקסיות מהיקום הקדום עד היום.
חשיבות המחקר נעוצה בהשפעתו על הבנתנו את מבנה היקום בתקופותיו הראשונות ובכיצד התפתחו הגלקסיות לאורך זמן. התגליות החדשות עשויות לעזור לחוקרים להבין טוב יותר את תהליכי ההתפתחות והאבולוציה של הגלקסיות, ולהציע הסברים חדשים לשאלות עתיקות אודות מבנה וצורת היקום.
על אף שהמחקר פורץ דרך, החוקרים מדגישים כי עדיין יש הרבה ללמוד ולחקור בנושא. הם מתכננים לבצע מחקרים נוספים בעתיד, במטרה להעמיק את הבנתנו על מבנה הגלקסיות ועל תהליכי האבולוציה שלהן. המחקר הזה מהווה רק את הפתיחה לעידן חדש של חקר היקום, בו נוכל לחשוף יותר ויותר על המסתורין של היקום הקדום.
הסיבות לצורות השונות של גלקסיות ביקום המוקדם:
- שלבי התפתחות של גלקסיות: גלקסיות עוברות תהליכים של התפתחות ואבולוציה לאורך מיליארדי שנים. בשלבים המוקדמים של היקום, הגלקסיות היו צעירות יחסית ולא עברו את תהליכי ההתפתחות שהפכו אותן למבנים מורכבים יותר כמו שאנו רואים היום. זה יכול להסביר מדוע הן היו בעלות צורות פשוטות יותר, כמו גלשנים או נודלס לבריכה.
- התנאים ביקום הקדום: בשלבים המוקדמים של היקום, התנאים היו שונים מאוד מאלה של היום. החומר ביקום היה צפוף יותר והתנודות הגרביטציוניות שיצרו את הגלקסיות עשויות להיות הסיבה לצורות הארוכות והשטוחות. ככל שהיקום התרחב והתקרר, גלקסיות יכלו להתפתח לצורות מורכבות יותר.
- התנגשויות ואיחוד גלקסיות: במהלך ההיסטוריה של היקום, התנגשויות ואיחודים של גלקסיות היו שכיחים יותר. תהליכים אלה יכולים לשנות את צורת הגלקסיה ולהוביל לצורות חדשות ושונות.
- הצטברות חומר: גלקסיות בשלביהן הראשונים צברו חומר מהיקום הסובב, תהליך שיכול להשפיע על צורתן. ככל שגלקסיה צברה יותר חומר, היא יכלה להתפתח לצורות מורכבות יותר.
- שינויים במהירות הסיבוב: המהירות בה סובבת גלקסיה יכולה להשפיע על צורתה. בשלבים מוקדמים, מהירויות הסיבוב והדינמיקה הפנימית של הגלקסיות היו שונות, וזה יכול להסביר חלק מהצורות הייחודיות שנמצאו.