Na samom rubu vidljivog svemira, ondje gdje gledamo gotovo 13 milijardi godina u prošlost, astronomi su uočili populaciju galaksija koja bi mogla popuniti prazninu u našoj priči o nastanku i razvoju kozmičkih struktura. Riječ je o prašnjavim galaksijama u kojima su se zvijezde rađale nevjerojatno rano, samo milijardu godina nakon Velikog praska. Ako se potvrdi njihova uloga, morat ćemo ozbiljno preispitati dosadašnje modele razvoja svemira.
Otkriće je rezultat rada 48 astronoma iz 14 zemalja, koje je predvodilo Sveučilište Massachusetts Amherst, a objavljeno je u časopisu The Astrophysical Journal Letters. U središtu priče je Jorge Zavala, docent astronomije i vodeći autor rada, koji već godinama pokušava razumjeti jednu neobičnu i rijetku vrstu galaksija.
Galaksije skrivene u prašini
Prašnjave galaksije koje su Zavala i njegov tim proučavali zapravo su masivne, bogate teškim elementima i kozmičkom prašinom. Upravo ih ta prašina čini gotovo nevidljivima klasičnim teleskopima. Naime, sitne čestice u njima upijaju ultraljubičasto i vidljivo svjetlo, pa takve galaksije u tim valnim duljinama izgledaju kao da ih nema.
Zbog toga su desetljećima izmicale pažnji astronoma. Tek krajem 1990-ih otkrivene su prve takve rijetke, intenzivno aktivne galaksije. No pravi proboj dogodio se razvojem teleskopa koji promatraju svemir u submilimetarskom i infracrvenom dijelu spektra. Kada prašina apsorbira svjetlost, ona se zagrijava i zrači toplinsku energiju u infracrvenom području, a upravo to ti instrumenti mogu registrirati.
Tim je najprije upotrijebio teleskop ALMA u Čileu (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) kako bi identificirao oko 400 sjajnih, prašnjavih galaksija. Zatim su posegnuli za podacima svemirskog teleskopa James Webb, koji promatra u bliskom infracrvenom području. Upravo su ta promatranja omogućila da se izdvoji oko 70 slabih kandidata za prašnjave galaksije na samom rubu svemira, većina njih nikada prije nije bila uočena.
Konačna potvrda stigla je ponovnom analizom ALMA-inih podataka. Znanstvenici su “slagali” više opažanja kako bi pojačali signal i time potvrdili da su te galaksije doista nastale prije gotovo 13 milijardi godina, dakle unutar prve milijarde godina postojanja svemira.
Što sve znači
Zašto je to važno? Zato što takve galaksije, bogate teškim elementima i prašinom, impliciraju da su generacije zvijezda morale nastajati i umirati još ranije nego što predviđaju aktualni modeli. Teški elementi, poput ugljika ili kisika, stvaraju se u unutrašnjosti zvijezda i šire svemirom tek nakon njihovih eksplozivnih smrti. Ako ih u tim galaksijama već ima u izobilju, proces stvaranja zvijezda morao je započeti vrlo rano.
Zavala smatra da su ove galaksije dio šire priče. S jedne strane, tu su iznimno sjajne, intenzivno aktivne galaksije koje je nedavno uočio svemirski teleskop James Webb, a koje su nastale samo nekoliko stotina milijuna godina nakon Velikog praska. S druge strane nalaze se masivne, “mirne” galaksije koje su već oko dvije milijarde godina nakon Velikog praska prestale stvarati nove zvijezde, svojevrsni kozmički umirovljenici.
“Imamo dojam kao da sada gledamo snimke različitih faza života tih rijetkih galaksija”, objašnjava Zavala. One iznimno sjajne, s vrlo snažnim stvaranjem zvijezda, bile bi njihova mladost. “Mirne” galaksije, koje su prestale stvarati zvijezde, bile bi starost. A novootkrivene prašnjave galaksije ispadaju nešto poput “mladih odraslih”, u fazi brzog rasta.
Ako se ta hipoteza potvrdi, posljedice su dalekosežne. To bi značilo da naši modeli formiranja svemira propuštaju ključan dio priče te da su se zvijezde počele formirati ranije i brže nego što smo mislili. Svemir bi, u tom slučaju, bio dinamičniji i zreliji u svojoj ranoj dobi nego što smo dosad pretpostavljali.
Pred astronomima je sada dug put dodatnih opažanja i provjera. No već sama činjenica da u prvih milijardu godina svemira nalazimo tako razvijene i kompleksne galaksije podsjetnik je na to koliko je kozmička povijest još uvijek puna iznenađenja. Svaki novi pogled u duboki svemir zapravo je pogled u naše vlastito porijeklo, i svaka nova galaksija može promijeniti način na koji razumijemo cijelu priču.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
