Astronomii NASA au confirmat că trei mici puncte roșii observate de Telescopul Spațial James Webb la începuturile timpului sunt, de fapt, galaxii. Această descoperire sfidează teoriile despre universul timpuriu, punând sub semnul întrebării înțelegerea noastră actuală despre formarea și evoluția galaxiilor.
Descoperirea acestor galaxii este și mai surprinzătoare datorită prezenței unor găuri negre supermasive în centrul lor. Aceste găuri negre sunt de 100 până la 1.000 de ori mai masive decât cea din centrul Căii Lactee, ceea ce este neobișnuit pentru galaxii atât de tinere, scrie Mashable. În mod normal, găurile negre de o astfel de mărime și maturitate nu ar trebui să fie găsite în galaxii formate atât de devreme după Big Bang.
Galaxii pline de stele bătrâne
Aceste galaxii dețin acum recordul pentru cele mai timpurii semnături ale luminii stelare „vechi”. Bingjie Wang, un cercetător postdoctoral la Penn State, a declarat că aceste galaxii, formate la scurt timp după Big Bang, sunt pline de stele care pot fi deja considerate bătrâne.
„Aceste galaxii par a fi pline de stele vechi de sute de milioane de ani, într-un univers care are doar 600 până la 800 de milioane de ani,” a spus Wang, autorul principal al cercetării. Echipa de cercetători a măsurat sursele de lumină pentru a determina ce le generează și pentru a discerne distanțele obiectelor, publicând rezultatele în Astrophysical Journal Letters.
Universul este considerat a fi început acum aproximativ 13,8 miliarde de ani, formând primele stele și galaxii la scurt timp după aceea. Lumina acestor vecinătăți galactice inițiale încă arde, deși este întinsă de timp și expansiune. Acele lungimi de undă antice există în infraroșu, o formă de lumină pe care ochii umani nu o pot vedea, dar pe care Webb o poate detecta cu instrumentele sale extrem de sensibile. Astfel, Webb funcționează ca o mașină a timpului, oferind oamenilor de știință o privire asupra trecutului.
O echipă de cercetare condusă de Penn State a realizat măsurători spectroscopice ale micilor puncte roșii pentru a determina ce le generează și pentru a stabili distanțele obiectelor. (Foto: Bingjie Wang / Penn State / JWST / NIRSpec/Mashable)
Galaxiile compacte și modelul cosmic
Aceste galaxii compacte îi nedumeresc pe astronomi deoarece nu se potrivesc confortabil în modelele pentru evoluția cosmică. Ele ar fi de aproximativ 1.000 de ori mai mici decât Calea Lactee, dar ar fi pline cu aproximativ același număr de stele. Stelele acestor galaxii trebuie să se fi format rapid, într-un mod nou pentru oamenii de știință, pentru a fi atât de apropiate și a exista într-o perioadă atât de timpurie.
„Dintr-un motiv oarecare, universul a încetat să mai facă obiecte ca acestea după doar câteva miliarde de ani,” a spus Joel Leja, profesor asistent de astronomie și astrofizică la Penn State. „Sunt unice pentru universul timpuriu.”
Punctele roșii au fost descoperite pentru prima dată în 2022. De atunci, oamenii de știință au analizat datele pentru a extrage cât mai multe informații despre aceste sisteme. În octombrie anul trecut, o echipă separată condusă de cercetători de la Universitatea Northwestern a folosit simulări avansate pe calculator pentru a evalua dacă galaxiile ar putea fi „strălucitoare” fără a fi extrem de masive.
Sursă: X
Formarea „explozivă” a stelelor
Studiul lor a sugerat că galaxiile mici, mai puțin dezvoltate, ar putea trece prin explozii neregulate de formare a stelelor, denumite „formarea explozivă a stelelor”. Spre deosebire de formarea constantă a stelelor, precum în Calea Lactee, aceste galaxii produc stele inconstant, cu proliferări bruște urmate de perioade stagnante care se întind pe milioane de ani înainte de o altă „explozie” de formare a stelelor.
Formarea explozivă a stelelor este comună în galaxiile cu masă mică, a spus Claude-André Faucher-Giguère, profesor de fizică și astronomie la Northwestern, deși nu este clar de ce. Se crede că o explozie de stele, toate din aceeași generație, se formează și apoi mor în supernove după câteva milioane de ani, aproape în același timp. Gazul poate fi apoi reciclat pentru a forma noi stele.
Cu toate acestea, cazul este departe de a fi închis. Echipa condusă de Penn State plănuiește să colecteze mai multe date spectrale de la Webb pentru a înțelege mai bine emisiile stelare și potențialele găuri negre supermasive, căutând semnături luminoase specifice care ar proveni de la fiecare.
„Avem toate aceste piese de puzzle,” a spus Leja, „și se potrivesc doar dacă ignorăm faptul că unele dintre ele se sparg.”
Aceste descoperiri ne obligă să reconsiderăm modelele existente de evoluție cosmică și să explorăm noi ipoteze despre formarea timpurie a galaxiilor. În viitor, observațiile suplimentare și tehnologiile avansate ar putea oferi mai multe răspunsuri despre aceste galaxii misterioase și despre universul timpuriu.
