Zaglądając głęboko we wczesny Wszechświat za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba, astronomowie odkryli coś bezprecedensowego: galaktykę o dziwnej sygnaturze świetlnej, którą przypisują zawartemu w niej gazowi przyćmiewającemu gwiazdy.
Odkryta galaktyka GS-NDG-9422 (9422), która powstała około miliard lat po Wielkim Wybuchu, może być brakującym ogniwem w galaktycznej ewolucji między pierwszymi gwiazdami Wszechświata a powstałymi galaktykami.
Moją pierwszą myślą, gdy patrzyłem na widmo galaktyki, było: "to dziwne", ale właśnie do tego został zaprojektowany teleskop Webba: do ujawniania zupełnie nowych zjawisk we wczesnym Wszechświecie, które pomogą nam zrozumieć, jak rozpoczęła się kosmiczna historia – powiedział Alex Cameron z Uniwersytetu Oksfordzkiego w Wielkiej Brytanii.
Cameron zwrócił się do kolegi Harleya Katza, teoretyka, aby przedyskutować dziwne dane. Pracując razem, ich zespół odkrył, że modele komputerowe kosmicznych obłoków gazu podgrzewanych przez bardzo gorące, masywne gwiazdy do tego stopnia, że gaz świecił jaśniej od gwiazd, niemal idealnie pasowały do obserwacji Webba.
Wygląda na to, że badane gwiazdy muszą być o wiele gorętsze i masywniejsze niż te, które widzimy w lokalnym Wszechświecie, co jest zrozumiałe, ponieważ wczesny Wszechświat był zupełnie innym środowiskiem – powiedział Katz z Uniwersytetu Oksfordzkiego i Uniwersytetu w Chicago.
W lokalnym Wszechświecie typowe gorące, masywne gwiazdy mają temperaturę w zakresie od 40 000 do 50 000 stopni Celsjusza. Według zespołu, galaktyka 9422 ma gwiazdy gorętsze niż 80 000 stopni Celsjusza. Podejrzewają oni, że galaktyka znajduje się w trakcie krótkiej fazy intensywnego formowania się gwiazd wewnątrz obłoku gęstego gazu, który produkuje dużą liczbę masywnych, gorących gwiazd. Obłok jest uderzany tak wieloma fotonami światła z gwiazd, że świeci niezwykle jasno.
Oprócz tej nowości, odkrycie zjawiska przyćmiewania gwiazd przez mgławicę jest intrygujące, ponieważ jego występowanie zostało przewidziane w środowiskach pierwszej generacji gwiazd we Wszechświecie, które astronomowie klasyfikują jako gwiazdy III populacji.
Wiemy, że ta galaktyka nie ma gwiazd III populacji, ponieważ dane Webba pokazują zbyt dużą złożoność chemiczną. Jednak jej gwiazdy różnią się od tych, które znamy – egzotyczne gwiazdy w tej galaktyce mogą być wskazówką do zrozumienia, w jaki sposób galaktyki przekształciły się od gwiazd pierwotnych do typów galaktyk, które już znamy – powiedział Katz.
W tym momencie galaktyka 9422 jest jednym przykładem tej fazy rozwoju galaktyk, więc wciąż pozostaje wiele pytań, na które nie ma odpowiedzi. Czy te warunki są powszechne w galaktykach z tego okresu, czy też występują rzadko? Co dodatkowo mogą nam powiedzieć o jeszcze wcześniejszych etapach ewolucji galaktyk? Cameron, Katz i ich współpracownicy aktywnie identyfikują więcej galaktyk, które należy dodać do tej grupy, aby lepiej zrozumieć, co działo się we Wszechświecie w ciągu pierwszego miliarda lat po Wielkim Wybuchu.
To bardzo ekscytujący czas, móc wykorzystać teleskop Webba do zbadania tego okresu we Wszechświecie, który kiedyś był niedostępny – powiedział Cameron. Jesteśmy dopiero na początku nowych odkryć i zrozumienia.
Badania zostały opublikowane w miesięczniku Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Więcej:
- Webb finds potential missing link to first stars
- Cele Teleskopu Jamesa Webba (odc. 133), Poszukiwania pierwszych gwiazd (odc. 142) i Ewolucja galaktyk (odc. 57) w Astronarium
Opracowanie: Magda Maszewska
Źródło: ESA
Na ilustracji: Galaktyka GS-NDG-9422. Źródło: NASA, ESA, CSA, STScI, A. Cameron (University of Oxford)
