Kada galaksija potroši svoje zalihe plina i prašine, zaustavlja se proces nastanka novih zvijezda. Za to su potrebne milijarde godina. Međutim, postoji galaksija koja je već bila bez aktivnog formiranja zvijezda dok je Svemir imao tek 700 milijuna godina. Kako je to moguće? To je pitanje koje zanima međunarodni tim astronoma, prema Universe Today.
“Prvih nekoliko stotina milijuna godina Svemira bilo je izuzetno dinamično, s brojnim oblakom plina koji su se kolapsirali stvarajući nove zvijezde,” izjavio je Tobias Looser s Kavli Instituta za kosmologiju na Sveučilištu Cambridge. “Za formiranje novih zvijezda, galaksijama je potrebna obilna količina plina, a rani Svemir bio je poput švedskog stola s neograničenim resursima.”
Stoga, kada je galaksija JADES-GS-z7-01-QU otkrivena tijekom promatranja pomoću Svemirskog teleskopa James Webb (JWST), nije pokazivala znakove aktivnog stvaranja zvijezda. (JADES predstavlja JWST Advanced Deep Extragalactic Survey.) Ova galaksija nalazi se u stanju koje astronomi opisuju kao bez daljnjeg formiranja zvijezda, gdje je proces nastanka zvijezda započeo i brzo se zaustavio.
Kako se galaksija može ugasiti?
Razumijevanje zašto se ovo dogodilo s mladom galaksijom važan je korak u kozmologiji. Zašto je prestala stvarati zvijezde? I jesu li faktori koji utječu na formiranje zvijezda bili isti tada kao što su danas? Brzo prestajanje formiranja zvijezda je pojava koju astronomi obično ne očekuju.
“Tek u kasnijem dobu Svemira počinjemo vidjeti galaksije koje prestaju s formiranjem zvijezda, bilo zbog utjecaja crnih rupa ili nečeg drugog,” kaže dr. Francesco D’Eugenio, također s Kavli Instituta za kosmologiju, koji je zajedno s Looserom suautor nedavnog rada o galaksiji JADES-GS-z7-01-QU.
Nastanak zvijezda obično započinje kada se oblaci plina spoje. Regije bogate plinom, uključujući i galaksije, predstavljaju idealna mjesta za ‘rasadnike’ zvijezda. Podaci teleskopa James Webb o galaksiji JADES-GS-z7-01-QU pokazuju da je ova mlada galaksija prošla kroz izrazito intenzivno razdoblje formiranja zvijezda ubrzo nakon svog nastanka (nakon epohe reionizacije), da bi nakon toga iznenada prestala s formiranjem zvijezda.
Astronomi još uvijek istražuju zašto je došlo do ovog iznenadnog prestanka, ali je jasno da je galaksija ostala bez plina. Možda je supermasivna crna rupa u njezinom središtu konzumirala veći dio dostupnog materijala za stvaranje zvijezda, ili su brzi vjetrovi i mlazovi crne rupe izbacili značajnu količinu materijala za formiranje zvijezda iz galaksije.
Također je moguće da je brzi tempo formiranja zvijezda u galaksiji JADES-GS-z7-01-QU jednostavno iscrpio dostupne resurse. “Čini se da se sve događa brže i dramatičnije u ranoj fazi Svemira, što može uključivati i prijelaz galaksija iz faze stvaranja zvijezda u dormantno ili ‘ugaslo’ stanje,” dodao je Looser. Trenutni podaci teleskopa James Webb ne pružaju jasnu sliku o tome što se dogodilo s ovom malom galaksijom na samom početku vremena. Astronomi i dalje analiziraju podatke.
Bolje razumijevanje ranog Svemira
“Nismo sigurni mogu li bilo koji od ovih scenarija objasniti ono što smo sada vidjeli pomoću Webba,” rekao je suautor rada, profesor Roberto Maiolino. “Do sada smo za razumijevanje ranog Svemira koristili modele zasnovane na modernom Svemiru. No, sada kada možemo vidjeti mnogo dalje u prošlost i primijetiti da je formiranje zvijezda u ovoj galaksiji brzo prestalo, možda će biti potrebno revidirati modele zasnovane na modernom Svemiru.”
To znači da su potrebna daljnja promatranja pomoću teleskopa James Webb.
“Tražimo druge galaksije slične ovoj u ranoj fazi Svemira, što će nam pomoći postaviti ograničenja na to kako i zašto galaksije prestaju formirati nove zvijezde,” rekao je D’Eugenio. “Moguće je da galaksije u ranom Svemiru ‘umru’ i zatim ponovno ožive – potrebna su nam dodatna promatranja da to bolje razumijemo.”
Postoji još jedna mogućnost koju astronomi žele istražiti. Galaksija JADES-GS-z7-01-QU izgledala je ‘mrtva’ u trenutku svog života kada ju je promatrao teleskop James Webb. Međutim, moguće je da je prestanak formiranja zvijezda bio samo privremen, možda uzrokovan periodičnim izbacivanjem materijala za stvaranje zvijezda u međuzvjezdani prostor (pogonjen crnom rupom u jezgri). Primijećeno je da i druge galaksije povremeno pauziraju s formiranjem zvijezda, ali one su znatno masivnije od ove.
Možda je galaksija JADES-GS-z7-01-QU kasnije ponovno pokrenula ‘tvornicu’ za stvaranje zvijezda. U tom slučaju, mogla je znatno porasti u masi u kasnijim epohama kozmičke povijesti.
Ovo pruža intrigantnu ideju: možda su i druge ‘ugasle’ galaksije također pauzirale, a zatim dobile masivnu infuziju plina – možda kroz sudare s drugim galaksijama – kako bi stvorile kasnije generacije zvijezda. Buduća promatranja pomoću Svmirskog teleskopa James Webb otkrit će više takvih galaksija, što će astronomima omogućiti detaljnije proučavanje njihovih ‘ugaslih’ faza.
Pozdrav svima! Hvala što čitate Kozmos.hr! Ja sam Ivan i dugi niz godina pišem o svermiu, astronomiji, znanosti, povijesti i arheologiji, a imao sam priliku sudjelovati i u dokumentarcima Science Discovery-ja te History Channel-a.
