Astronomii au folosit Telescopul Webb pentru a observa o galaxie care a crescut „pe dos”

Astronomii au folosit Telescopul Spațial James Webb (JWST) al NASA/ESA pentru a observa o creștere galactică ciudată în Universul timpuriu, la doar 700 de milioane de ani după Big Bang.

Această galaxie este de o sută de ori mai mică decât Calea Lactee, dar este surprinzător de matură pentru o perioadă atât de timpurie din istoria Universului. Asemenea unui mare oraș, galaxia are un nucleu dens de stele, dar devine mai puțin densă în „suburbiile” sale. Și, la fel ca un oraș care se extinde, această galaxie începe să se dezvolte la periferie, cu o accelerare a formării de noi stele în acele zone.

• Pământul ar fi putut fi devastat de explozii spațiale „invizibile”
• Singur de Crăciun? Iată cum poți transforma liniștea într-un aliat pentru echilibrul emoțional

Aceasta este cea mai timpurie detectare a creșterii galactice „pe dos”. Până la Telescopul Webb, nu a fost posibil să studiem creșterea galaxiilor atât de devreme în istoria Universului. Deși imaginile obținute cu Webb reprezintă doar un moment instantaneu în timp, cercetătorii, conduși de Universitatea din Cambridge (Anglia), spun că studiul unor galaxii similare ar putea ajuta la înțelegerea modului în care acestea se transformă din nori de gaz în structurile complexe pe care le observăm astăzi.

Rezultatele au fost publicate în jurnalul Nature Astronomy.

Câte tipuri de creștere galactică există?

„Întrebarea despre cum evoluează galaxiile de-a lungul timpului cosmic este una importantă în astrofizică”, a spus dr. Sandro Tacchella, coautor principal de la Cavendish Laboratory din Cambridge.

„Am avut date excelente pentru ultimele zece milioane de ani și pentru galaxiile din apropierea noastră, dar acum, cu Webb, putem obține date observaționale de acum miliarde de ani, explorând primul miliard de ani din istoria cosmică, ceea ce deschide noi întrebări”, continuă Tacchella.

Galaxiile pe care le observăm astăzi cresc prin două mecanisme principale: fie atrag gaz pentru a forma noi stele, fie cresc prin fuziunea cu galaxii mai mici. Dacă mecanismele erau diferite în Universul timpuriu este o întrebare la care astronomii speră să răspundă cu ajutorul telescopului Webb. „Te aștepți ca galaxiile să înceapă mici, pe măsură ce norii de gaz colapsează sub propria lor gravitație, formând nuclee foarte dense de stele și posibil găuri negre”, a explicat Tacchella.

Galaxia, observată de colaborarea JADES (JWST Advanced Extragalactic Survey), este activă în formarea stelelor în Universul timpuriu. Are un nucleu foarte dens, care, în ciuda vârstei sale relativ mici, are o densitate similară cu galaxiile eliptice masive din prezent, care au de 1.000 de ori mai multe stele. Majoritatea formării de stele are loc departe de nucleu, cu o „aglomerație” de stele chiar mai departe.

Activitatea de formare a stelelor crește semnificativ spre periferie, pe măsură ce galaxia crește în dimensiune. Acest tip de creștere galactică fusese prezis în modelele teoretice, dar cu Webb, este acum posibil să fie observat.

Observații posibile datorită Telescopului Spațial James Webb

„Unul dintre multele motive pentru care Webb este atât de revoluționar pentru noi, ca astronomi, este că acum putem observa ceea ce anterior fusese doar prezis prin modelare. E ca și cum ți-ai putea verifica temele”, a spus William Baker, doctorand la Cavendish și coautor al studiului.

Folosind Webb, cercetătorii au extras informații din lumina emisă de galaxie la diferite lungimi de undă, pe care le-au folosit pentru a estima numărul de stele mai tinere comparativ cu cele mai vechi, convertind aceste date într-o estimare a masei stelare și a ratei de formare a stelelor.

Deoarece galaxia este atât de compactă, imaginile individuale ale acesteia au fost „modelate înainte” pentru a ține cont de efectele instrumentelor. Prin modelarea populațiilor stelare, cercetătorii au descoperit stele mai vechi în nucleu, în timp ce discul înconjurător trece printr-o formare foarte activă de stele. Această galaxie își dublează masa stelară la periferie aproximativ o dată la 10 milioane de ani, o rată foarte rapidă în comparație cu Calea Lactee, care își dublează masa doar la fiecare 10 miliarde de ani.

Densitatea nucleului galactic și rata ridicată de formare a stelelor sugerează că această galaxie tânără este bogată în gazul necesar pentru formarea de noi stele, ceea ce reflectă condițiile diferite din Universul timpuriu.

„Desigur, aceasta este doar o galaxie, așa că trebuie să vedem ce făceau și alte galaxii la acea vreme. Analizăm acum date similare din alte galaxii. Studiind galaxii din perioade cosmice diferite, am putea reconstitui ciclul de creștere și demonstra modul în care galaxiile cresc până la dimensiunile lor actuale”, a spus Tacchella.

Vă recomandăm să citiți și:

„Risc major pentru siguranță” pe Stația Spațială Internațională! Ce arată un raport NASA?

Astronomii au aflat de ce sute de stele au dispărut în ultimii ani

Telescopul Hubble a descoperit că jetul unei găuri negre declanșează erupții stelare

De ce vrea NASA să tragă cu gloanțe spre Lună și Marte?