Galaksija JADES-GS-z13-1 je pravo kozmičko čudo.
Najnovije promatranje svemirskog teleskopa James Webb (JWST) iznjedrilo je otkriće koje ruši dosadašnja predviđanja o ranoj povijesti svemira. Galaksija nazvana JADES-GS-z13-1, koja se nalazi čak 33 milijarde svjetlosnih godina od Zemlje, emitira svjetlost koju, prema svim znanstvenim modelima, u toj fazi svemira jednostavno ne bismo smjeli moći vidjeti. Otkriće je zateklo astronome i potaknulo ozbiljna pitanja o tome koliko zapravo znamo o vremenu kada su nastajale prve galaksije i zvijezde.
Galaksija iz razdoblja kada svemir nije trebao biti proziran
Galaksija JADES-GS-z13-1 zabilježena je na crvenom pomaku od 13, što znači da promatramo njezinu svjetlost iz vremena kada je svemir bio star samo 330 milijuna godina. No, ono što je potpuno neočekivano jest spektar koji su znanstvenici dobili — jasna emisijska linija vodika poznata kao Lyman-alfa.
U tom vremenskom razdoblju, svemir je, prema općeprihvaćenim teorijama, još bio prekriven gustom maglom neutralnog vodika. Ta kozmička “maglica” nastala je nakon Velikog praska i činila je svemir neprozirnim za ultraljubičasto zračenje. Taj mračni period trebao je završiti tek kad se formirao dovoljan broj zvijezda i galaksija koje su svojim zračenjem uzrokovale reionizaciju tog vodika — proces koji je prema teorijama trajao oko milijardu godina.
No JADES-GS-z13-1 proturječi svemu tomu. “Rani svemir bio je obavijen gustom maglom neutralnog vodika,” objašnjava Roberto Maiolino sa Sveučilišta Cambridge. “Većina te maglice povukla se tek završetkom reionizacije, stotinama milijuna godina kasnije. A mi ovdje vidimo galaksiju koja jasno pokazuje Lyman-alfa signal, što znači da se svjetlost probila kroz tu maglu puno ranije nego što smo mislili da je moguće.”
Znanstvene teorije suočene s ozbiljnom dilemom
Ako je svjetlost iz galaksije JADES-GS-z13-1 mogla doprijeti do nas kroz još uvijek neprozirni svemir, to znači da bi proces reionizacije mogao biti daleko složeniji i raznolikiji nego što su dosadašnje teorije predviđale. Ili da postoji nešto što uopće nismo uzeli u obzir.
“Prema našim razumijevanjima ranog svemira, galaksija poput ove ne bi trebala biti vidljiva,” izjavio je Kevin Hainline sa Sveučilišta Arizona. “Zamišljamo svemir iz tog doba kao gusti veo kroz koji se ni najjača svjetlost ne može probiti. A sada vidimo jasan snop svjetlosti koji dolazi upravo iz takvog prostora.”
Ono što posebno iznenađuje je intenzitet Lyman-alfa linije. U standardnim uvjetima, ta linija vodika trebala bi biti apsorbirana maglom neutralnog vodika i potpuno nevidljiva u tom razdoblju. No ovdje je ne samo vidljiva, već vrlo izražena.
Prve masivne zvijezde ili crna rupa?
Znanstvenici zasad nemaju konačan odgovor. Jedna od teorija je da se u središtu ove galaksije nalazi supermasivna crna rupa koja akumulira materiju i pritom stvara tzv. ionizacijski konus — usmjereni snop svjetlosti koji može prodrijeti kroz okolnu maglu i time učiniti Lyman-alfa liniju vidljivom.
Druga mogućnost uključuje posebnu populaciju zvijezda koje su se formirale vrlo rano u svemiru. Ove prve zvijezde — potencijalno pripadnice tzv. Populacije III — bile su daleko masivnije, toplije i sjajnije od današnjih. Njihovo izuzetno jako zračenje moglo je lokalno reionizirati okolni prostor, stvarajući „mjehure“ kroz koje je svjetlost mogla pobjeći.
Kako je objasnio Joris Witstok sa Sveučilišta Cambridge: “Veliki mjehur ioniziranog vodika oko ove galaksije mogao je nastati zbog vrlo neobične populacije zvijezda — daleko masivnijih, toplijih i sjajnijih nego što ih danas poznajemo. Možda su to bili prvi objekti koji su započeli reionizaciju.”
Iako postoje alternativni modeli kozmologije poput MOND-a (Modificirane Newtonove dinamike), koji predviđaju raniju reionizaciju nego što to čini standardni model, većina znanstvenika još uvijek ne smatra da je vrijeme za reviziju temeljnih zakona fizike.
Prva u nizu anomalija?
Zanimljivo je da se otkriće ove galaksije dogodilo gotovo paralelno s potvrdom još starijeg objekta — JADES-GS-z14-0. No intenzitet Lyman-alfa linije kod galaksije JADES-GS-z13-1 potpuno je zasjenio sve drugo. “Kad smo vidjeli tu emisijsku liniju na crvenom pomaku 13, nismo mogli vjerovati. Bilo je to toliko neočekivano da je zasjenilo i naše drugo veliko otkriće,” napisao je Hainline na društvenoj mreži X.
Što sve to znači za naše razumijevanje ranog svemira? Za sada — više pitanja nego odgovora. Otkriće galaksije JADES-GS-z13-1 moglo bi biti početak preispitivanja kako i kada je svemir postao proziran za svjetlost. Ili bi moglo ukazivati na to da su prve strukture u svemiru bile daleko moćnije nego što smo ikada mogli zamisliti.
🔵 Pridružite se razgovoru!
Imate nešto za podijeliti ili raspraviti? Povežite se s nama na Facebooku i pridružite se zajednici znatiželjnih istraživača u našem Telegram kanalu. Za najnovija otkrića i uvide, pratite nas i na Google Vijestima.
