Teleskop James Webb zabilježio je snažno izbacivanje plina iz sedam od ukupno 23 masivne galaksije koje su prestale stvarati zvijezde. Svjetlost tih galaksija do nas je putovala između 11 i 13 milijardi godina, pa snimke prikazuju vrijeme kada je svemir bio star tek između 1,3 i 2,3 milijarde godina.
Istraživači su proučavali galaksije s velikom količinom zvijezda, ali bez vidljivog nastanka novih. U njihovim su spektrima tražili trag neutralnog natrija, koji otkriva plin između zvijezda i njegovo kretanje. Nalazi su opisani u novom znanstvenom radu objavljenom u časopisu Astronomy & Astrophysics.
Plin izlazi iz ugašenih galaksija
U 13 od 23 galaksije pronađen je višak apsorpcije natrija, a u sedam je signal pokazao jasan pomak prema plavom dijelu spektra. Takav pomak znači da se plin duž linije pogleda kreće prema nama, što upućuje na njegovo izbacivanje iz galaksije. Brzine i količine materijala veće su nego što bi se očekivalo samo na temelju trenutačnog stvaranja zvijezda.
Izbacivanje plina može objasniti kako galaksija ostane bez sirovine za nove zvijezde. Kada se plin zagrije i udalji od područja u kojem zvijezde nastaju, zvjezdani se rasadnici postupno gase. Mjerenja ipak ne pokazuju da je sav materijal trajno napustio galaksiju.
Većina plina vjerojatno se vraća
Prema procjeni autora, većina uočenih struja nema dovoljnu brzinu za bijeg iz gravitacijskog polja galaksije. Plin se može podići iznad galaktičkog diska, ohladiti i nakon nekog vremena ponovno pasti. Astronomi taj ciklus nazivaju galaktičkom fontanom: materijal nakratko napusti područje u kojem nastaju zvijezde, ali ostaje vezan uz isti sustav.
Takav proces može usporiti nastanak novih zvijezda, a istodobno sačuvati dio goriva za kasnije razdoblje. Ishod ovisi o masi galaksije, brzini struje i energiji izvora koji je pokreće.
DD-236 pokazuje moguću ulogu aktivne crne rupe
Najizraženiji signal pronađen je u galaksiji DD-236. Po udaljenosti je među najudaljenijim galaksijama u uzorku s ovakvim izbacivanjem plina, pa njezinu svjetlost vidimo iz razdoblja kada je svemir bio vrlo mlad. Podaci upućuju i na mogućnost da se u njezinu središtu nalazi aktivna galaktička jezgra, odnosno crna rupa koja oslobađa energiju dok privlači materijal.
Aktivna crna rupa može okolnom plinu predati mnogo više energije nego pojedinačne supernove. To bi moglo objasniti zašto neke masivne galaksije prestanu stvarati zvijezde dok je svemir još mlad. Astronomi taj odnos proučavaju i u bližim sustavima, osobito kada galaktički sudari pokreću ili gase stvaranje zvijezda.
Webbov spektar pokazuje kretanje plina duž linije pogleda, ali ne daje potpunu trodimenzionalnu sliku struje. Za izračun ukupne količine materijala treba procijeniti njegovu temperaturu, gustoću i udaljenost od središta galaksije.
Autori planiraju proširiti uzorak i usporediti ga s galaksijama koje još stvaraju zvijezde. Tako će moći provjeriti je li izbacivanje plina uzrok gašenja ili posljedica drugog procesa. Webbova osjetljivost prvi put omogućuje da se taj ciklus proučava u razdoblju kada su se masivne galaksije tek brzo razvijale.
