Masivne galaksije koje danas opažamo u svemiru, uključujući i našu Mliječnu Stazu, započele su svoj razvoj kao znatno manje formacije. Proces spajanja tijekom 13,7 milijardi godina svemirske povijesti postupno je oblikovao današnje masivne galaksije. Međutim, kako prenosi Science Alert, njihov početak mogao bi biti u obliku jednostavnih skupova zvijezda. U cilju boljeg razumijevanja najstarijih galaksija, Svemirski Teleskop James Webb (JWST) je analizirao drevnu svjetlost tragajući za naznakama koje bi mogle objasniti kako su postale toliko ogromne.
JWST ima sposobnost ‘putovanja kroz vrijeme’ nazad do perioda kada je svemir bio tek oko 5 posto svoje sadašnje starosti. U toj dalekoj prošlosti, strukture koje će kasnije postati velike kao Mliječna Staza, ili čak veće, bile su samo oko 1/10,000 svoje sadašnje mase. Koje tragove može ovaj moćni infracrveni svemirski teleskop otkriti da nam pokaže kako su galaksije narasle do takvih dimenzija? Nedavno objavljeno istraživanje prezentira JWST promatranja galaksije na crvenom pomaku z~8.3. Na toj vrijednosti crvenog pomaka, svjetlost putuje više od 13 milijardi godina, započinjući svoje putovanje samo 600 milijuna godina nakon Velikog praska.
Firefly Sparkle
Galaksija, nazvana Firefly Sparkle, sadržava mrežu masivnih zvjezdanih skupina koje služe kao dokaz o načinu rasta galaksija. “Firefly Sparkle pruža jedinstven slučaj proučavanja galaksije slične Mliječnoj Stazi u najranijim fazama njenog formiranja u Svemiru starom tek 600 milijuna godina,” objašnjavaju autori.
Unatoč moćima JWST-a, ova daleka, drevna galaksija postaje vidljiva samo zahvaljujući gravitacijskom lećenju masivnog skupa galaksija u prednjem planu. Ovo lećenje čini Firefly Sparkle vidljivom kao jedan kozmički luk. U blizini se nalaze još dvije galaksije, nazvane Firefly BF (Best Friend) i Firefly NBF (New Best Friend).
“Firefly Sparkle pokazuje karakteristike koje se očekuju od buduće galaksije tipa Mliječne Staze u njenom najranijem i plinom bogatijem stadiju formiranja,” autori navode. Masa mlade galaksije koncentrirana je u deset skupova, čije se mase kreću od otprilike 200.000 do 630.000 solarnih masa. Prema autorima, ovi skupovi “predstavljaju granicu između galaksija male mase i kuglastih skupova velike mase.”
Značajnost kuglastih skupova
Ovi skupovi značajni su jer pružaju uvid u rast galaksije. Istraživači su procijenili dobi skupova i njihove povijesti stvaranja zvijezda, otkrivajući da su doživjeli istodobni iznenadni porast stvaranja zvijezda. “Dobi skupova ukazuju na to da su gravitacijski povezani, s povijestima stvaranja zvijezda koje pokazuju nedavni izboj stvaranja zvijezda, vjerojatno izazvan interakcijom s pratiteljskom galaksijom na istom crvenom pomaku, na projiciranoj udaljenosti od otprilike 2 kpc od Firefly Sparkle.”
Za interagirajuću galaksiju postoji dvoje kandidata: Firefly Best Friend (BF) i Firefly New Best Friend (NBF). Međutim, NBF je udaljen oko 13 kpc, dok je BF na udaljenosti od oko dva kpc, što BF čini vjerojatnim kandidatom za interakciju.
“Diskretno vidljive značajke niske površinske sjajnosti u kutovima luka, blizu susjedne galaksije, sugeriraju moguću interakciju između dviju galaksija, koja bi mogla potaknuti izboj stvaranja zvijezda u oba,” istraživači pojašnjavaju.
Posebna pažnja posvećena je središnjem skupu, gdje je otkriveno da temperatura iznosi iznimno visokih 40.000 Kelvina, te da posjeduje masovnu funkciju početne mase koja ukazuje na formiranje u izuzetno siromašnom metalnom okruženju. Ova promatranja i drugi dokazi sugeriraju da je “Firefly Sparkle” vrlo vjerojatno galaksija poput naše. Iz tih razloga, “‘Firefly Sparkle’ pruža neviđenu studiju slučaja galaksije slične Mliječnom putu u najranijim fazama njenog formiranja, u svemiru starom samo 600 milijuna godina,” zaključuju autori.
Superračunalna simulacija
Za usporedbu s promatranjima, istraživači su koristili moćnu sperračunalnu simulaciju poznatu kao Illustris TNG, koja predstavlja masivnu kozmološku magnetohidrodinamičku simulaciju temeljenu na sveobuhvatnom fizičkom modelu svemira. Illustris TNG izvršio je tri simulacije, TNG50, TNG100 i TNG300, a istraživači su svoje rezultate usporedili s TNG50.
Očekuje se da će većina ovih zvjezdanih skupina preživjeti do današnjeg svemira, proširit će se, a zatim biti razdvojene kako bi formirale zvjezdani disk i halo galaksije,” objašnjavaju autori. “Jedini način na koji mogu preživjeti je da budu izbačeni na velike udaljenosti, daleko od gustog plimnog polja galaksije,” dodaju, sugerirajući da bi oni koji budu izbačeni mogli opstati kao kuglaste skupine.
JWST ima primarni znanstveni cilj proučavanja formiranja i evolucije galaksija u ranom svemiru. Otkrivanjem galaksije u kojoj se još uvijek formiraju skupine, svemirski teleskop ostvaruje svoj cilj.
Istraživanje glavne autorice Lamiye Mowle docentice fizike i astronomije na Wellesley Collegeu, još nije prošlo recenzentski postupak.
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.
