Astrofizičari iz Italije pružili su nove uvide u prirodu materije temeljene na otkrićima galaksija teleskopa James Webb (JWST) od prije 13 milijardi godina te naprednim numeričkim simulacijama prvih galaksija. Ovo istraživanje doprinosi razumijevanju složene prirode materije u svemiru.
Iako je općeprihvaćeni paradigma o formiranju struktura temeljena na nerelativističkoj materiji koja djeluje samo gravitacijski, odnosno na ‘hladnoj’ tamnoj materiji, alternativne mogućnosti koje se zagovaraju kako bi se riješili problemi malih skala standardnog scenarija temelje se na pretpostavci da je tamna materija sačinjena od toplih čestica koje posjeduju malu, nezanemarivu, toplinsku brzinu, odnosno ‘toplu’ tamnu materiju.
Vrijedni pokazatelji prirode materije
“Otkrili smo da su nedavne detekcije galaksija JWST-a u prvom dijelu milijarde godina nakon Velikog praska vrijedni pokazatelji prirode materije”, kaže dr. Umberto Maio, znanstvenik zaposlenik talijanskog Nacionalnog instituta za astrofiziku (INAF), Astronomske opservatorije u Trstu, i glavni autor rada koji opisuje otkriće objavljenog u časopisu Astronomy & Astrophysics. Istraživanje pokazuje da je tamna materija, glavni sastojak materije u Svemiru, sačinjena od čestica koje su ili ‘hladne’ ili tek blago ‘tople’ s masom većom od 2 keV. Modeli tamne materije s česticama jednakim ili lakšim od takvog ograničenja isključeni su iz studije.
Dok su prethodni radovi isključili mogućnost razlikovanja prirode materije korištenjem podataka iz nedavnih epoha, podaci iz mnogo ranijih vremena i numeričke simulacije ad hoc – temelj novog istraživanja – bili su potrebni za pružanje informacija o statističkim trendovima primitivnih galaksija. “Ono što smo učinili bilo je primijeniti našu novu, sofisticiranu, numeričku implementaciju formiranja ranih galaksija kako bismo protumačili najnovije podatke JWST-a”, kaže dr. Maio. “Vidjeli smo da, tijekom razdoblja kada se formiraju prve zvijezde i galaksije, vidljiva svojstva struktura prisutnih u Svemiru ovise o masi čestica tamne materije.”
Doista, istraživanje je otkrilo dokaze da količina kozmološkog formiranja zvijezda, ultralljubičaste svjetlosti i molekularni obilje variraju u različitim modelima tamne materije, a te varijacije mogu se usporediti s najnovijim podacima JWST-a, koji su prvi koji dosežu ‘drevni‘ Svemir.
Izvanredna promatranja
Istraživanje je rezultat suradnje između INAF-Astronomske opservatorije u Trstu i Međunarodne škole za napredne studije u Trstu, Italija. “Studija se temelji na izvanrednim promatranjima galaksija u prvih pola milijarde godina otkrivenih JWST-om i objavljenih krajem 2022. godine”, kaže prof. Matteo Viel iz Međunarodne škole za napredne studije u Trstu i koautor istraživanja. “Ovo je važna primjena znanstvenih podataka u takvim primitivnim epohama kako bi se ograničila priroda tamne materije. Zahvaljujući JWST-u, promatrali smo najudaljenije galaksije u Svemiru, a njihova svojstva pružaju nam jasne informacije o njihovim sastavnicama.”
Ovo značajno postignuće omogućio je JWST, jedan od najmoćnijih teleskopa koji kruži svemirom. Istraživanje pokazuje kako su dvije promjenjive, funkcija svjetline galaksija i funkcija korelacije galaksija na malim skalama, posebno kada se koriste u kombinaciji, obećavajući alati za razlikovanje različitih modela tamne materije. Rezultati studije također su u skladu s karakteristikama međugalaktičkog medija, tzv. ‘kozmičke mreže’, u novijim epohama.
Izvor: INAF
Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram –t.me/kozmoshr
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.
