Otkriće svjetlijih galaksija u ranom svemiru premašilo očekivanja

Nedavna istraživanja svemirskog teleskopa James Webb (JWST) potvrdila su postojanje većeg broja svijetlih galaksija u ranom svemiru nego što se to prethodno mislilo, što mijenja naše razumijevanje jedne od najmisterioznijih epoha kozmosa.

---

Novi dokazi o svijetlim galaksijama

Astronomi su predstavili nove dokaze o kontroverznom pitanju u astronomiji – broju svijetlih galaksija koje su postojale u ranom svemiru, točnije unutar prvih 600 milijuna godina nakon Velikog praska. Prethodne analize teleskopa Hubble pokazale su da je taj broj veći od očekivanog, ali zemaljska promatranja nisu poduprla tu procjenu. Međutim, novija promatranja JWST-a sugeriraju da je analiza Hubblea bila ispravna.

Galaksije su odabrane iz najvećeg Hubbleovog istraživanja svijetlih galaksija u doba reionizacije (BoRG), koje se provodi paralelno. One su odabrane iz 200 različitih linija vida kako bi se osiguralo da uzorak predstavlja univerzalnu sliku, a ne samo sretnu okolnost. Njihova udaljenost određena je na temelju boja, koje JWST izračunava mjerenjem spektra svjetlosti tih galaksija, potvrđujući da je više od 50 posto BoRG-a doista iz dalekog svemira.

Razumijevanje reionizacije

“Značaj ovog nedavnog istraživanja je u tome što zaista imamo toliko svijetlih galaksija, što je važno za razumijevanje kako se događa reionizacija,” izjavila je dr. Sofía Rojas Ruiz sa Sveučilišta u Kaliforniji (UCLA), koja je predstavila ovo istraživanje na 32. generalnoj skupštini Međunarodne astronomske unije koja se održavala u Južnoj Africi. Reionizacija je rano doba svemira koje još uvijek nije u potpunosti razumijeno. Nakon što se svemir dovoljno ohladio, oko 400.000 godina nakon Velikog praska, vodikovi atomi uspjeli su zadržati svoje elektrone i nisu više bili ionizirani kao od početka postojanja prvog protona. Taj neutralni vodikov plin učinio je svemir neprozirnim, iako tada nije bilo mnogo toga za vidjeti. Prve zvijezde još uvijek nisu počele sjati. Trebalo je desetke milijuna godina da se formiraju prve zvijezde, a zatim i prve galaksije. Te su zvijezde emitirale veliku količinu ultraljubičastog svjetla koje je ponovno ioniziralo vodik, što je dovelo do reionizacije.

Raznolikost ranih svijetlih galaksija

Nova istraživanja pokazala su da, iako su svijetle kao cjelina, te populacije pokazuju veliku raznolikost. Ti objekti ne samo da stalno formiraju zvijezde visokim intenzitetom, već doživljavaju i periode intenzivne formacije zvijezda. Više svijetlih galaksija s različitim povijestima formiranja zvijezda daje specifičnu sliku ranog svemira.

“Ako su rane svijetle galaksije rijetke, onda su morale uložiti puno truda da reioniziraju cijeli svemir. To znači da su to ‘energetske tvornice‘ koje su dramatično mijenjale kozmos. Ali s puno više objekata koji postaju svijetli kako se njihova stopa formiranja zvijezda povećava, cijeli proces može biti nježniji,” objašnjava dr. Rojas Ruiz. Tako JWST potvrđuje Hubbleovu početnu analizu da je u ranom svemiru postojalo više svijetlih galaksija. Još uvijek nije jasno zašto te galaksije nisu viđene zemaljskim opservatorijima, ali kako ističe dr. Rojas Ruiz, “astronomija infracrvenog spektra s tla je vrlo teška. Možda je teško pronaći tu specifičnu populaciju galaksija. Ili su možda bili strožiji u procjeni kontaminacije, što je pošteno, jer u infracrvenom spektru imamo puno kontaminanata.”