Tim sa Univerziteta Kembridž posmatrao je 272 galaksije starosti 800 miliona–1,5 milijardi godina posle Velikog praska koristeći JWST/NIRCam. Posmatranja otkrivaju da je jonizovani vodonik u većini galaksija bio vrlo turbulentan — vrtlozi, udarni talasi i grudve materije umesto uredne rotacije. Glavni uzroci su epizodna tvorba zvezda, snažni prilivi međugalaktičkog gasa i aktivne supermasivne crne rupe; samo su retke veće galaksije pokazale ranije smirivanje. Rezultati potvrđuju predviđanja simulacija, a naredni korak je dodavanje posmatranja hladnog gasa i prašine.
JWST otkriva: Najranije galaksije bile su haotične i turbulentne
Najranije galaksije bile su prave košnice — JWST donosi dokaz
Novo istraživanje tima sa Univerziteta Kembridž pokazuje da su prve galaksije u svemiru bile znatno haotičnije nego što danas izgledaju naše susedne spiralne galaksije. Posmatranja Teleskopa Džejms Veb (JWST) otkrila su da je jonizovani vodonik u većini od 272 proučavane galaksije tekao u svim pravcima, stvarajući vrtloge, udarne talase i neravnomerne nakupine materije.
Šta su astronomska zapažanja pokazala
Tim predvođen Lolom Dunhaive koristio je instrument NIRCam da mapira kretanje toplog, jonizovanog vodoničnog gasa u galaksijama starim između približno 800 miliona i 1,5 milijardi godina posle Velikog praska. Umesto uredne, jednolike rotacije, većina objekata pokazuje široko rasprostranjenu turbulenciju — znak da su ti sistemi još u fazi dinamičkog oblikovanja.
„Rane galaksije bile su turbulentnije, manje stabilne i razvijale su se kroz eksplozivne periode stvaranja zvezda,“ rekao je Sandro Tacchella, koautor studije.
Zašto su bile tako nemirne?
Autori objašnjavaju da je kombinacija nekoliko faktora dovodila do turbulentnog stanja: epizodna (bursty) tvorba zvezda koja snažno utiče na okolni gas putem zvezdanih vetrova i UV zračenja; snažni prilivi međugalaktičkog gasa, koji su u ranim epochama bili intenzivniji jer je prostor bio gušći; i aktivnost supermasivnih crnih rupa koje su izbacivale mlazove materije i zračenja. Budući da su mnoge od ovih galaksija bile relativno male (masom od ~10^8 do 10^10 M☉), svaki od ovih uticaja imao je velik efekat na celokupnu stabilnost sistema.
Izuzeci i sledeći koraci
U uzorku su zabeležene i retke "precocious" galaksije koje su se ranije konsolidovale — obično veće od proseka i otpornije na poremećaje. Ipak, većina je bila u "haotičnoj" fazi, što potvrđuje predviđanja teorijskih modela i simulacija.
Tom istraživanja planira da dopuni posmatranjima hladnog gasa i prašine u istim objektima kako bi se dobila potpunija slika njihovog sastava, strukture i evolucije. Rad je objavljen 22. oktobra u časopisu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Šta to znači za razumevanje galaksija danas
Ovo istraživanje pokazuje kako su moderne, uredne spiralne galaksije verovatno nastale iz mnogo dinamičnijih, turbulentnih predaka kroz seriju smirivanja i konsolidacije. Praćenje hladnog gasa i prašine pomoći će da se razjasni kako i kada su ti procesi doveli do nastanka stabilnih diskova.
Pomozite nam da budemo bolji.
