Korištenjem obimnih setova podataka prikupljenih putem NASA-inog svemirskog teleskopa James Webb, istraživački tim predvođen astronomom sa Sveučilišta Rutgers-New Brunswick razotkriva tragove prilika koje su postojale u ranim fazama svemira. Tim je katalogizirao starosti zvijezda u galaksiji Wolf–Lundmark–Melotte (WLM), stvorivši do sada najdetaljniji prikaz te galaksije, prema riječima istraživača. WLM, koja je susjed Mliječnom putu, aktivno je središte nastanka zvijezda koje obuhvaća drevne zvijezde nastale prije 13 milijardi godina.
“Proučavajući tako duboko i s takvom jasnoćom, uspjeli smo – učinkovito – putovati kroz vrijeme,” istaknula je Kristen McQuinn, docentica na Odsjeku za fiziku i astronomiju Fakulteta umjetnosti i znanosti, koja je predvodila istraživanje objavljeno u časopisu The Astrophysical Journal. “To je zapravo kao da se upuštate u vrstu arheološkog istraživanja kako biste pronašli zvijezde vrlo male mase koje su nastale u ranoj povijesti svemira.”
McQuinn je zahvalila računalnom klasteru visokih performansi Amarel, kojim upravlja Ured za napredna istraživačka računala na Rutgersu, jer je omogućio timu da izračuna povijest zvjezdanog razvoja galaksije. Jedan od aspekata istraživanja bio je ponavljanje jednog masivnog izračuna 600 puta, napomenula je McQuinn.
Zanimljiva galaksija
Ovaj veliki napor u računanju također je pomogao u potvrđivanju kalibracija teleskopa i procedura obrade podataka, što će koristiti široj znanstvenoj zajednici, dodala je. Galaksije “niske mase” posebno su zanimljive. Budući da se smatra da su prevladavale u ranom svemiru, one omogućavaju istraživačima da proučavaju nastanak zvijezda, evoluciju kemijskih elemenata te utjecaj nastanka zvijezda na plin i strukturu galaksije. Slabe i raspršene po nebu, one čine većinu galaksija u lokalnom svemiru. Napredni teleskopi poput Webb-a omogućavaju znanstvenicima detaljniji pogled.
WLM, koja je “nepravilna” galaksija, što znači da ne posjeduje jasno definiran oblik poput spirale ili elipse, otkrio je njemački astronom Max Wolf 1909. godine. Detaljnije ju je opisao švedski astronom Knut Lundmark i britanski astronom Philibert Jacques Melotte 1926. godine. Smještena je na rubovima Lokalne skupine, skupine galaksija u obliku bučice koja uključuje Mliječni put.
Na rubu Lokalne skupine
Budući da se nalazi na rubu Lokalne skupine, WLM je bila zaštićena od razaranja uzrokovanog miješanjem s drugim galaksijama, ostavljajući njezinu populaciju zvijezda u netaknutom stanju i pogodnom za proučavanje, istaknula je McQuinn. WLM je također zanimljiva astronomima jer predstavlja dinamičan, složen sustav s obiljem plina, što omogućava aktivno formiranje zvijezda. Za rekonstrukciju povijesti nastanka zvijezda galaksije – stope po kojoj su zvijezde nastajale kroz različite epohe svemira – McQuinn i njezin tim koristili su teleskop kako bi detaljno istražili dijelove neba koji sadrže stotine tisuća pojedinačnih zvijezda. Za određivanje dobi zvijezde mjerili su njezinu boju – koja služi kao pokazatelj temperature – i svjetlinu.
“Koristeći naše znanje o evoluciji zvijezda i ono što ove boje i svjetlosti označavaju, uspjeli smo temeljito odrediti dobi zvijezda u galaksiji,” rekla je McQuinn, dodavši da su zatim istraživači prebrojali zvijezde različitih dobi i iscrtali stopu nastanka zvijezda kroz povijest svemira. “Ono što na kraju dobivate je uvid u starost strukture koju promatrate.”
Katalogiziranjem zvijezda na ovaj način, istraživači su utvrdili da su sposobnosti proizvodnje zvijezda WLM-a varirale tijekom vremena. Opservacije tima, koje potvrđuju ranije procjene znanstvenika koji su koristili Hubble svemirski teleskop, pokazuju da je galaksija proizvodila zvijezde rano u povijesti svemira tijekom razdoblja od 3 milijarde godina. Nakon toga je uslijedila pauza, a zatim je proces nastanka zvijezda ponovno aktiviran.
McQuinn vjeruje da je pauza bila uzrokovana specifičnim uvjetima ranog svemira. “Svemir je tada bio izrazito vruć,” rekla je. “Smatramo da je temperatura svemira zagrijala plin u galaksiji i privremeno zaustavila nastanak zvijezda. Razdoblje hlađenja trajalo je nekoliko milijardi godina, nakon čega je proces nastanka zvijezda nastavljen.”
