Naše chápanie formovania galaxií a povahy temnej hmoty môže byť úplne prevrátené po nových pozorovaniach väčšieho počtu hviezdnych populácií ako kedykoľvek predtým. Galaxia Nemalo existovať pred viac ako 11 miliardami rokov.
Príspevok uverejnený v Príroda Popis pomocou nových údajov z vesmírneho teleskopu Jamesa Webba (JWST). Výsledky ukazujú, že obrovská galaxia v ranom vesmíre – pozorovaná pred 11,5 miliardami rokov (kozmický červený posun 3,2) – má veľmi starú populáciu hviezd – ktorá sa datuje 1,5 miliardy rokov dozadu (červený posun asi 11 ). Pozorovanie prevracia súčasné modelovanie, keďže sa nevytvorilo dostatok tmavej hmoty v dostatočných koncentráciách na ich vznik.
Významný profesor Carl Glazebrook z Swinburne University of Technology viedol štúdiu a medzinárodný tím, ktorý použil JWST na spektroskopické pozorovania tejto obrovskej chladnej galaxie.
„Sledovali sme túto konkrétnu galaxiu sedem rokov a strávili sme hodiny jej pozorovaním dvoma z najväčších teleskopov na Zemi, aby sme zistili, aká je stará. Bolo to však príliš červené a príliš svetlé a nemohli sme to zmerať. Nakoniec sme museli ísť mimo Zem a použiť JWST na potvrdenie jej podstaty.
Vesmírny teleskop Jamesa Webba agentúry NASA je nástupcom Hubbleovho vesmírneho teleskopu, najvýkonnejšieho infračerveného vedeckého observatória, aké kedy bolo vyslané do vesmíru. Webb zo svojej obežnej dráhy takmer milión míľ od Zeme študuje niektoré z najvzdialenejších objektov vo vesmíre. Poďakovanie: NASA
Vznik galaxií je základnou paradigmou, ktorá je základom modernej astrofyziky a predpovedá prudký pokles počtu masívnych galaxií v ranom kozmickom čase. Extrémne masívne chladné galaxie, ktoré teraz vidíme po jednej až dvoch miliardách rokov veľký tresk Čo spochybňuje predchádzajúce teoretické modely.
Uznávaný profesor Glazebrook spolupracoval s poprednými výskumníkmi z celého sveta, vrátane Dr Themiya Nanayakkara zo Swinburne Center for Astrophysics and Supercomputing, Dr. Lalitvadi Kavinavanichakis, Dr. Colina Jacobsa, Dr. Harryho Chittendena, docenta Glenna G. Kakprazaka a docenta Iva Labbe. ,
„Bolo to tímové úsilie, od infračervených prieskumov oblohy, ktoré sme začali v roku 2010 a ktoré nám pomohli identifikovať túto galaxiu ako nezvyčajnú, až po mnoho hodín strávených na torte. veľmi veľký ďalekohľad Aj keď sme sa to snažili, ale nepodarilo sa nám to potvrdiť, až minulý rok sme konečne vynaložili veľa úsilia na to, aby sme zistili, ako spracovať údaje JWST a analyzovať toto spektrum.
„Teraz ideme nad rámec toho, čo bolo predtým možné potvrdiť najstaršie známe obrovské chladné monštrá, ktoré existujú hlboko vo vesmíre,“ hovorí Dr Themiya Nanayakkara, ktorý viedol spektrálnu analýzu údajov JWST.
„Posúva to hranice nášho súčasného chápania toho, ako sa galaxie formujú a vyvíjajú. Hlavnou otázkou teraz je, ako sa tak rýchlo formujú tak skoro vo vesmíre a aké záhadné mechanizmy im bránia náhle vytvárať hviezdy, zatiaľ čo zvyšok vesmíru tak robí.
Docent Claudia Lagos (z uzla University of Western Australia Medzinárodného centra pre výskum rádiovej astronómie)ICRAR) bol dôležitý pri vývoji teoretického modelovania vývoja koncentrácií tmavej hmoty pre štúdiu.
„Tvorba galaxií závisí vo veľkej miere od toho, ako sa tmavá hmota sústreďuje,“ hovorí. „Výskyt týchto extrémne masívnych galaxií tak skoro vo vesmíre predstavuje významné výzvy pre náš štandardný model kozmológie. Je to preto, že si nemyslíme, že to trvalo dlho, kým sa vytvorili veľké štruktúry temnej hmoty, ktoré sú hostiteľmi týchto masívnych galaxií. Je potrebných viac pozorovaní, aby sme pochopili, aké bežné môžu byť tieto galaxie, a aby nám pomohli pochopiť, aké masívne tieto galaxie skutočne sú.
Vážený profesor Glazebrook dúfa, že to môže znamenať nový začiatok pre naše chápanie fyziky temnej hmoty.
„JWST nachádza čoraz viac dôkazov o predčasnom vytváraní masívnych galaxií. Tento výsledok predstavuje nový rekord tejto udalosti. Aj keď je to veľmi atraktívne, je to len jedna vec. „Dúfame však, že nájdeme viac, a ak sa nám to podarí, skutočne to vyhodí do vzduchu naše predstavy o formovaní galaxií.“
Referencie: Carl Glazebrook, Themiya Nanayakkara, Corentin Schreiber, Claudia Lagos, Lalitwade Kavinavanichakis, Colin Jacobs, Harry Chittenden, Gabriel Brammer, Glenn G. „Obrovská galaxia, ktorá vytvorila svoje hviezdy na z ~ 11“ od Kakprzaka, Iva Labbeho, Danila Marchesiniho, Z. Semile Marsan, Pascal A. Osh, Casey Papovich, Rhea-Sylvia Remus, Kim-Wee H. Tran, James Esdaile a Angel Chandro-Gomez, 14. februára 2024, Príroda,
DOI: 10.1038/s41586-024-07191-9
