Astronomi su pronašli najstariju ‘mrtvu’ galaksiju u svemiru

Astronomi su otkrili galaksiju koja je neočekivano prestala s formiranjem novih zvijezda prije više od 13 milijardi godina.

---

Zahvaljujući svemirskom teleskopu James Webb, međunarodni tim astronoma pod vodstvom Sveučilišta u Cambridge-u uspio je otkriti ‘mrtvu’ galaksiju u vrijeme kada je svemir bio tek u svojoj ranoj mladosti, star svega 700 milijuna godina. Ovo je najstariji primjer takve galaksije koji je ikada zabilježen.

Najstarija ‘mrtva’ galaksija u svemiru

Opažanja pokazuju da je ova galaksija proživjela svoju fazu aktivnosti vrlo brzo, gdje je formiranje zvijezda započelo i prestalo gotovo jednako naglo. Takav razvoj događaja je neobičan za tako rane etape evolucije svemira. Ostaje nejasno je li stanje u kojem galaksija više ne formira zvijezde privremeno ili trajno, te što je točno uzrokovalo prekid u nastanku novih zvijezda.

Rezultati istraživanja, koji su objavljeni u časopisu Nature, mogli bi imati značajan utjecaj na razumijevanje procesa kojim galaksije prestaju s formiranjem zvijezda, kao i na pitanje jesu li se faktori koji utječu na taj proces mijenjali kroz milijarde godina. “Prvih nekoliko stotina milijuna godina postojanja svemira bilo je izuzetno aktivno razdoblje, obilježeno kolapsom velikih oblaka plina koji su rezultirali formiranjem novih zvijezda,” objasnio je Tobias Looser s Kavli Instituta za kozmologiju, zajedno i prvi autor studije. “Za nastanak novih zvijezda neophodna je bogata opskrba plinom, a uvjeti u ranom svemiru mogli bi se opisati kao neograničeni buffet.”

“Tek kasnije u povijesti svemira počinjemo svjedočiti galaksijama koje prestaju s proizvodnjom zvijezda, bilo zbog djelovanja crne rupe ili nekih drugih uzroka,” dodao je suautor studije, Dr. Francesco D’Eugenio, također član Kavli Instituta za kozmologiju.

Faktori koji usporavaju ili zaustavljaju formaciju zvijezda

Stručnjaci vjeruju da postoji nekoliko faktora koji mogu usporiti ili u potpunosti zaustaviti stvaranje novih zvijezda u galaksijama. Ti faktori uključuju unutarnje procese poput djelovanja supermasivnih crnih rupa ili povratne sprege između formiranja zvijezda koje može izbaciti plin iz galaksije, brzo zaustavljajući proces stvaranja novih zvijezda. Postoji i mogućnost da se plin koji potiče formiranje zvijezda potroši mnogo brže nego što se može nadoknaditi iz okoline galaksije, dovodeći do njezinog ‘izgladnjivanja’.

“Još uvijek nismo sigurni mogu li bilo koji od tih scenarija objasniti ono što smo sada vidjeli zahvaljujući Webb teleskopu,” izjavio je suautor istraživanja, profesor Roberto Maiolino. “Do sada smo za razumijevanje ranog svemira koristili modele temeljene na znanjima o suvremenom svemiru. Međutim, sada kada možemo promatrati događaje koji su se odvijali mnogo ranije, i to kako je formiranje zvijezda u ovoj galaksiji brzo prestalo, moglo bi biti potrebno revidirati modele koji se temelje na našem trenutnom razumijevanju svemira.”

JADES podaci

Analizirajući podatke dobivene iz JADES-a (JWST Advanced Deep Extragalactic Survey), istraživački tim je utvrdio da je ova galaksija prošla kroz kratak, ali intenzivan period formiranja zvijezda koji je trajao između 30 i 90 milijuna godina. No, između 10 i 20 milijuna godina prije trenutka u kojem je promatrana pomoću Webb teleskopa, formiranje zvijezda naglo je prestalo. “Čini se da se u ranom svemiru sve odvija brže i dramatičnije, uključujući i prijelaz galaksija iz faze stvaranja zvijezda u neaktivnu ili ugašenu fazu,” istaknuo je Looser.

Iako su astronomi prethodno zabilježili postojanje ‘mrtvih’ galaksija u ranom svemiru, ova galaksija je najstarija dosad otkrivena – nastala je samo 700 milijuna godina nakon Velikog praska, prije više od 13 milijardi godina. Ovo promatranje predstavlja jedno od najdubljih koje je izvedeno pomoću James Webb teleskopa. Osim što predstavlja najraniji primjerak dosad otkriven, ova galaksija također se odlikuje relativno malom masom—sličnom onoj Malog Magellanovog oblaka (SMC), patuljaste galaksije koja se nalazi u blizini Mliječnog Puta, a koja za razliku od nje, i dalje stvara nove zvijezde. Ostale dosad otkrivene ‘mrtve’ galaksije iz ranih epoha svemira bile su znatno masivnije. Međutim, napredak u osjetljivosti teleskopa Webb omogućuje nam da sada opazimo i analiziramo i one galaksije koje su manje i slabije osvijetljene.