Zdjęcie ilustracyjne. Dwie galaktyki spiralne złączone w urzekającym tańcu na zdjęciu z instrumentu VIMOS na Very Large Telescope ESO. Dwie oddziałujące ze sobą galaktyki – NGC 5426 i NGC 5427 – tworzą razem intrygujący obiekt astronomiczny o nazwie Arp 271 (ESO/Juan Carlos Muñoz, CC BY 4.0, zdjęcie modyfikowane / Wikimedia)
Teleskop Jamesa Webba wykrył w młodym Wszechświecie gigantyczny obiekt, składający się z dwóch łączących się galaktyk. Związane z nim obserwacje pozwalają sądzić, że krótko po Wielkim Wybuchu gwiazdy mogły powstawać dużo szybciej, niż zakładano – konstatują astronomowie.
Międzynarodowa grupa naukowców dokonała szczegółowych obserwacji najwcześniejszego łączenia się galaktyk, jakie kiedykolwiek zauważono. Masywny obiekt, zbadany z pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba, istniał 510 mln lat po Wielkim Wybuchu, czyli ok. 13 mld lat temu.
„Kiedy prowadziliśmy te obserwacje, galaktyka ta była 10 razy bardziej masywna niż jakakolwiek inna, obecna we wczesnym Wszechświecie” – zaznacza dr Kit Boyett z University of Melbourne, główny autor pracy opublikowanej w piśmie „Nature Astronomy”. Publikacja ma 27 autorów, pochodzących aż z 19 ośrodków: w Australii, Tajlandii, Włoch, USA, Japonii, Danii i Chin.
Naukowcy podkreślają, że dzięki JWST dalekie, pradawne obiekty, które kiedyś były widoczne jako pojedyncze punkty, ujawniają swoją złożoną budowę.
„To niesamowite widzieć, jak moc JWST pozwala dostrzec szczegóły galaktyk na skraju obserwowalnego Wszechświata, a tym samym cofać się w czasie. To kosmiczne obserwatorium odmienia nasze rozumienie powstawania wczesnych galaktyk” – mówi współautor odkrycia prof. Michele Trenti.
Nowe obserwacje ukazują galaktykę zbudowaną z kilku grup gwiazd, z dwoma dużymi obiektami w centrum oraz długim ogonem. Taka budowa wskazuje na łączenie się dwóch galaktyk w jedną – tłumaczą astronomowie.
Zdjęcie ilustracyjne. Galaktyka GC 10214 Kijanka. To zdjęcie galaktyki spiralnej UGC 10214 zostało wykonane przez Advanced Camera for Surveys, ACS, która została zainstalowana na pokładzie Kosmicznego Teleskopu Hubble’a, HST, w marcu 2002 r. podczas HST Servicing Mission 3B (misja STS-109). Została nazwana Kijanką”, ponieważ nie przypomina podręcznikowych obrazów okazałych galaktyk. Jej zniekształcony kształt został spowodowany przez małą przeszkodę, bardzo niebieską, zwartą galaktykę widoczną w lewym górnym rogu masywniejszej Kijanki. Kijanka znajduje się w odległości ok. 420 mln lat świetlnych w gwiazdozbiorze Smoka. Mały intruz, prześwitujący przez dysk Kijanki, jest prawdopodobnie galaktyką, która ucieka z miejsca zdarzenia. Mocne siły grawitacyjne powstałe w wyniku interakcji stworzyły długi ogon szczątków, składający się z gwiazd i gazu, który rozciąga się na ponad 280 000 lat świetlnych (NASA, H. Ford, JHU, G. Illingworth, USCS/LO, M. Clampin,STScI, G. Hartig, STScI, the ACS Science Team, and ESA / domena publiczna)
„Połączenie jeszcze się nie zakończyło. Możemy to stwierdzić ze względu na obecność dwóch obiektów. Długi ogon prawdopodobnie powstał z materii wyrzucanej przez łączące się galaktyki. Kiedy do takiego łączenia dochodzi, część materii zwykle jest odrzucana. Mówi nam to więc, że mamy do czynienia z fuzją. To najodleglejsza fuzja galaktyk, jaką kiedykolwiek widziano” – mówi dr Boyett.
Nowe obserwacje zmuszają naukowców do zrewidowania obecnych modeli.
„Dzięki Teleskopowi Jamesa Webba widzimy w młodym Wszechświecie więcej obiektów, niż byśmy się spodziewali. Do tego obiekty te są bardziej masywne, niż sądziliśmy. Nasze kosmologiczne modele niekoniecznie są złe, ale nasze rozumienie tempa powstawania galaktyk prawdopodobnie jest błędne, ponieważ są one bardziej masywne, niż wydawało nam się to możliwe” – podkreśla ekspert.
Jednak nie tylko rozmiar galaktyk i prędkość ich powstawania zaskoczyły badaczy. JWST ukazał też niespodzianki związane z samą populacją gwiazd.
„Kiedy porównaliśmy analizę spektralną ze zdjęciami, odkryliśmy dwie różne rzeczy. Obrazy wskazywały na populację młodych gwiazd, a dane spektroskopowe – na gwiazdy raczej starsze. Obie obserwacje są prawdziwe, ponieważ mamy dwie populacje gwiazd, a nie jedną” – informuje dr Boyett.
„Populacja starych gwiazd istniała w tym miejscu już od długiego czasu i według nas połączenie się galaktyk spowodowało powstanie nowych gwiazd. Widzimy teraz młode gwiazdy na tle starych” – dodaje badacz.
Poprzednie obserwacje ukazywały młode gwiazdy, ale prawdopodobnie działo się tak dlatego, że są one jaśniejsze i łatwiej jest je zauważyć. JWST pozwala natomiast na rozróżnienie gwiazd o różnej jasności. „To nie jest aż tak bardzo niezwykłe. Wiemy, że w historii Wszechświata istniały z różnych powodów szczyty produkcji nowych gwiazd, co skutkuje wieloma ich populacjami. Jednak to pierwszy raz, kiedy udało się to zobaczyć z takiej odległości” – mówi dr Boyett.
Autor: Marek Matacz, PAP.
