Nedavna opažanja NASA-inog Svemirskog teleskopa James Webb (JWST) otkrila su sjajne, crvene objekte u ranom svemiru, što izaziva preispitivanje dosadašnjih teorija o podrijetlu i evoluciji galaksija i supermasivnih crnih rupa.
Međunarodni tim znanstvenika s Penn Statea, koristeći instrument NIRSpec na JWST-u u okviru istraživanja RUBIES, identificirao je tri tajanstvena objekta u ranom svemiru, otprilike 600-800 milijuna godina nakon Velikog praska, kada je svemir imao samo 5% svoje sadašnje starosti. Otkriće je objavljeno 27. lipnja u časopisu Astrophysical Journal Letters.
Analiza spektra otkriva stare zvijezde
Tim je proučavao spektralna mjerenja, odnosno intenzitet različitih valnih duljina svjetlosti emitirane iz objekata. Analiza je otkrila znakove starih zvijezda, starih stotine milijuna godina, što je daleko starije nego što se očekivalo u mladom svemiru.
“Izuzetno je neočekivano pronaći stare zvijezde u vrlo mladom svemiru. Standardni modeli kozmologije i formiranja galaksija bili su nevjerojatno uspješni, no ovi sjajni objekti ne uklapaju se udobno u te teorije,” izjavila je Bingjie Wang, postdoktorska istraživačica na Penn Stateu i glavna autorica rada.
Osim starih zvijezda, istraživači su bili iznenađeni otkrićem znakova ogromnih supermasivnih crnih rupa u istim objektima, procjenjujući da su 100 do 1.000 puta masivnije od supermasivne crne rupe u našoj Mliječnoj stazi. Ove pojave nisu predviđene u trenutnim modelima rasta galaksija i formiranja supermasivnih crnih rupa, koji očekuju da galaksije i njihove crne rupe rastu zajedno tijekom milijardi godina kozmičke povijesti.
“Normalno su supermasivne crne rupe uparene s galaksijama,” rekao je Joel Leja, izvanredni profesor astronomije i astrofizike na Penn Stateu i suautor rada. “Ali ovdje imamo potpuno formiranu odraslu crnu rupu koja živi unutar onoga što bi trebala biti mlada galaksija. To nema smisla, jer bi te stvari trebale rasti zajedno, ili barem smo tako mislili.”
Mala veličina i visoka gustoća
Istraživači su također bili zbunjeni nevjerojatno malim veličinama ovih sustava, samo nekoliko stotina svjetlosnih godina u promjeru, otprilike 1.000 puta manjim od naše Mliječne staze. Zvijezde su otprilike jednako brojne kao i u našoj Mliječnoj stazi—negdje između 10 milijardi i 1 bilijuna zvijezda—ali sadržane unutar volumena 1.000 puta manjeg od Mliječne staze.
Leja je objasnio da, ako biste uzeli Mliječnu stazu i komprimirali je na veličinu pronađenih galaksija, najbliža zvijezda bi gotovo bila u našem Sunčevom sustavu. Supermasivna crna rupa u središtu Mliječne staze, udaljena oko 26.000 svjetlosnih godina, bila bi samo oko 26 svjetlosnih godina udaljena od Zemlje i vidljiva na nebu kao divovski stup svjetlosti.
JWST je opremljen instrumentima za detekciju infracrvene svjetlosti, sposobnim otkrivati svjetlost koju su emitirale najstarije zvijezde i galaksije. Teleskop omogućuje znanstvenicima da vide unatrag otprilike 13,5 milijardi godina, blizu početka svemira kakvog poznajemo, rekao je Leja. Jedan od izazova u analizi drevne svjetlosti je razlikovanje tipova objekata koji su mogli emitirati svjetlost. U slučaju ovih ranih objekata, oni imaju jasne karakteristike i supermasivnih crnih rupa i starih zvijezda.
Buduća istraživanja
Istraživači se nadaju nastavku s više promatranja koja bi mogla pomoći u objašnjavanju nekih misterija ovih objekata. Planiraju uzeti dublje spektre usmjeravanjem teleskopa na objekte kroz dulje vremensko razdoblje, što će pomoći u razlikovanju emisija zvijezda i potencijalnih supermasivnih crnih rupa identificiranjem specifičnih apsorpcijskih znakova prisutnih u svakom od njih.
“Imamo sve ove dijelove slagalice i oni se uklapaju samo ako zanemarimo činjenicu da su neki od njih slomljeni. Ovaj problem je rješiv genijalnim potezom koji nam dosad izmiče,” zaključio je Leja.
Znanstvenici se nadaju da će buduća istraživanja donijeti nova saznanja i omogućiti bolje razumijevanje ovih neobičnih objekata iz ranog svemira, čime će se možda preispitati postojeći modeli o formiranju galaksija i supermasivnih crnih rupa.
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.
