JWST-7329 je jedinstvena masivna galaksija nastala u ranim fazama svemira. Prema nekim znanstvenicima ova galaksija ne bi trebala postojati. Snimka NIRCAM instrumenta na svemirskom teleskopu James Webb otkriva galaksiju sa crvenim diskom, no vizualne slike same po sebi ne omogućavaju jasnu distinkciju od ostalih kozmičkih objekata. Spektroskopska analiza njezine svjetlosti pomoću JWST-a razotkrila je njezinu iznimnu karakteristiku – formirala se prije približno 13 milijardi godina, iako posjeduje otprilike četiri puta veću masu zvijezda nego što je to slučaj s Mliječnim putem danas.
JWST-7329
Naše shvaćanje procesa formiranja galaksija i porijeklo tamne tvari moglo bi doživjeti temeljitu promjenu nakon najnovijih opservacija zvjezdane populacije veće od Mliječnog puta, datirane na više od 11 milijardi godina unazad, čija postojanost izmiče uobičajenim očekivanjima.
Studija objavljena u časopisu Nature predstavlja rezultate dobivene analizom novo prikupljenih podataka sa svemirskog teleskopa James Webb (JWST). Istraživanje otkriva postojanje masivne galaksije ‘JWST-7329′ u dalekom svemiru, promatrane 11,5 milijardi godina unazad (što odgovara kozmičkom crvenom pomaku od 3.2), koja sadrži iznimno staru zvjezdanu populaciju formiranu znatno prije – 1,5 milijardi godina ranije (crveni pomak oko 11). Takav nalaz dovodi u pitanje trenutačne modele jer akumulacija tamne tvari u potrebnim koncentracijama za sjeme njihove formacije nije bila očekivana u to vrijeme.
Voditelj studije, profesor Karl Glazebrook s Tehnološkog sveučilišta Swinburne, zajedno s međunarodnim timom, koristio je JWST za spektroskopska promatranja ove ogromne mirujuće galaksije.
James Webb u igri
“Ova galaksija bila je predmetom našeg interesa sedam godina. Proveli smo sate koristeći dva najveća teleskopa na Zemlji pokušavajući odrediti njenu starost. Međutim, zbog njene izrazito crvene boje i slabog sjaja, mjerenja su bila neizvediva. Naposljetku, bilo je nužno preći granice Zemlje i upotrijebiti JWST kako bismo potvrdili njezine karakteristike.”
Koncept formiranja galaksija predstavlja temeljni stup modernog razumijevanja astrofizike, predviđajući postupan pad broja masivnih galaksija u ranim kozmičkim dobima. Međutim, opservacije izuzetno masivnih mirujućih galaksija sada se bilježe već jednu do dvije milijarde godina nakon Velikog praska, što postavlja izazov prethodnim teoretskim modelima.
Dugi niz godina istraživanja
“Ovo je bio istinski kolektivni napor, počevši od infracrvenih istraživanja neba 2010. godine, koja su nas dovela do prepoznavanja ove galaksije kao neobične, do nebrojenih sati provedenih na teleskopima Keck i Vrlo Velikom Teleskopu, gdje naši pokušaji potvrde nisu urodili plodom, sve do prošle godine kada smo uložili znatan trud u obradu podataka JWST-a i analizu spektra.”
Dr. Themiya Nanayakkara, koji je predvodio analizu spektralnih podataka JWST-a, izjavljuje: “Sada prelazimo granice onoga što je bilo moguće kako bismo potvrdili postojanje najstarijih masivnih mirujućih galaksija u dubinama svemira. Ovo proširuje granice našeg trenutnog shvaćanja procesa formiranja i evolucije galaksija. Osnovno pitanje sada je kako su se takve galaksije mogle formirati tako brzo u ranoj fazi svemira te koje misteriozne mehanizme su uzrokovale njihov nagli prestanak formiranja zvijezda dok je ostatak svemira nastavio s tim procesom.”
Izazov standardnom kozmološkom modelu
Izvanredna profesorica Claudia Lagos iz Međunarodnog centra za radioastronomska istraživanja (ICRAR) bila je ključna u razvoju teorijskih modela evolucije koncentracija tamne tvari za potrebe studije.
“Formiranje galaksija uvelike ovisi o koncentraciji tamne tvari,” navodi Lagos. “Rana pojava ovako masivnih galaksija u svemiru predstavlja značajan izazov našem standardnom kozmološkom modelu. Problem je što smatramo da strukture tamne tvari dovoljno masivne da ugoste ove galaksije još uvijek nisu imale vremena formirati se. Potrebno je provesti dodatne opservacije kako bismo utvrdili učestalost ovakvih galaksija i bolje razumjeli njihovu pravu masu.”
Glazebrook izražava nadu da bi ovo moglo predstavljati novi pravac u razumijevanju fizike tamne tvari, ističući: “JWST kontinuirano otkriva dokaze o postojanju masivnih galaksija formiranih u ranoj fazi svemira. Ovaj rezultat postavlja novi rekord za takav fenomen. Iako je otkriće izuzetno značajno, radi se o pojedinačnom slučaju. Međutim, nadamo se otkrivanju većeg broja sličnih primjera, što bi u potpunosti promijenilo naše dosadašnje shvaćanje formiranja galaksija.
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.
