Novootkrivene tajne ranog razdoblja Galaksije
Nedavno otkriće Nasinog teleskopa James Webb (JWST) otkrilo je da sjajni, vrlo crveni objekti iz ranog svemira preokreću dosadašnje razumijevanje o porijeklu i evoluciji galaksija i njihovih supermasivnih crnih rupa. Ovo otkriće dolazi iz istraživanja koje je provodila međunarodna ekipa predvođena istraživačima s Penn State-a, koristeći NIRSpec instrument na JWST-u, piše Science daily.
Misteriozni objekti
Tim je identificirao tri misteriozna objekta u ranoj fazi svemira, oko 600-800 milijuna godina nakon navodnog Velikog praska, kada je svemir bio samo 5% svoje sadašnje starosti. Objavljeni rad u časopisu Astrophysical Journal Letters otkriva da su ovi objekti sadržavali tragove starih zvijezda, starih stotinama milijuna godina, što je daleko starije nego što se očekivalo za takvo razdoblje.
Iznenađujuće velike crne rupe
Istraživači su također pronašli tragove ogromnih supermasivnih crnih rupa u ovim objektima, procjenjujući da su ove crne rupe 100 do 1000 puta masivnije od one u našoj Galaksiji. Ove pojave nisu u skladu s trenutnim modelima koji predviđaju da galaksije i njihove crne rupe rastu zajedno kroz milijarde godina kozmičke povijesti.
Neočekivano stare zvijezde
“Potvrdili smo da su ovi objekti ispunjeni starim zvijezdama – stotinama milijuna godina starim – u svemiru koji je samo 600-800 milijuna godina star. Ovi objekti drže rekord za najranije tragove starog zvjezdanog svjetla,” rekao je Bingjie Wang, postdoktorand istraživač na Penn Stateu i vodeći autor rada. “Bilo je potpuno neočekivano pronaći stare zvijezde u vrlo mladom svemiru”, dodaje.
Daljnje analize i otkrića
Tim je prvotno primijetio ove ogromne objekte u srpnju 2022. godine kada su objavljeni početni podaci s JWST-a. Ubrzo su objavili rad u časopisu Nature o postojanju tih objekata. Istraživači su prvo sumnjali da su objekti galaksije, ali su nastavili analize kako bi bolje razumjeli njihove udaljenosti i izvore svjetlosti.
Novi uvidi u strukture galaksija
Nove analize omogućile su timu da prikupi detaljnije informacije o ovim galaksijama. Pored potvrde da su to doista galaksije iz rane faze, pronađeni su i dokazi o iznenađujuće velikim supermasivnim crnim rupama i staroj populaciji zvijezda. “Vrlo je zbunjujuće,” rekao je Joel Leja, docent astronomije na Penn State-u. “Ovi objekti ne uklapaju se lako u trenutne modele svemira.”
Neobične karakteristike
Ovi objekti imaju nevjerojatno malu veličinu – samo nekoliko stotina svjetlosnih godina u promjeru, otprilike 1000 puta manji od naše Galaksije. Zvijezde su brojčano slične onima u Galaksiji, ali sadržane su u 1000 puta manjem volumenu. Leja je objasnio da bi, ako bi Galaksija bila komprimirana na veličinu tih galaksija, najbliža zvijezda bila gotovo u našem Sunčevom sustavu.
Izazovi i mogućnosti
Analiziranje drevne svjetlosti je izazovno zbog teškoće u razlikovanju vrsta objekata koji su mogli emitirati svjetlost. Ovi rani objekti imaju karakteristike supermasivnih crnih rupa i starih zvijezda, ali još uvijek nije jasno koliko svjetlosti dolazi iz svake kategorije. Wang ističe da trenutni podaci ostavljaju prostor za različita tumačenja, uključujući mogućnost da bi to mogle biti ranije galaksije s neočekivano velikim crnim rupama.
Planovi za daljnja istraživanja
Istraživači planiraju dodatna opažanja kako bi riješili misterije ovih objekata. Planiraju uzimanje dubljih spektra usmjeravanjem teleskopa na objekte duže vrijeme, što će pomoći u razdvajanju emisije od zvijezda i potencijalne supermasivne crne rupe identificiranjem specifičnih apsorpcijskih tragova.
“Postoji još jedan način na koji bismo mogli imati proboj, i to je pravi uvid,” rekao je Leja. “Imamo sve te komadiće slagalice i oni se uklapaju samo ako zanemarimo činjenicu da se neki od njih raspadaju.”
Podrška i suradnja
Wang i Leja su primili financiranje iz Nasinog programa General Observers, a istraživanje je podržano i od Međunarodnog instituta za svemirsku znanost u Bernu. Rad se temelji na opažanjima s NASA/ESA/CSA James Webb Space Telescope. Izračuni su izvedeni na superračunalu Roar Instituta za računalne i podatkovne znanosti Penn Statea. Ostali koautori uključuju stručnjake iz raznih svjetskih institucija.
