Zdjęcie ilustracyjne. Ta ogromna gromada galaktyk, nazwana Abell 2744 i nosząca przydomek Gromada Pandory, została sfotografowana przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a w ramach programu Pola Graniczne, w którym Hubble wraz z innymi wielkimi obserwatoriami NASA bada wczesny Wszechświat, przepatrując duże gromady galaktyk. Gromada jest tak masywna, że jej potężna grawitacja ugina światło galaktyk znajdujących się daleko za nią, sprawiając, że obiekty tła wydają się większe i jaśniejsze, co jest zjawiskiem zwanym soczewkowaniem grawitacyjnym. Soczewkowanie grawitacyjne pozwala teleskopom zobaczyć bardzo odległe galaktyki, które w innym przypadku byłyby poza ich zasięgiem (NASA Hubble, CC BY 2.0, zdjęcie modyfikowane / Wikimedia)
Za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba astronomowie w młodym Wszechświecie zarejestrowali galaktykę, której gaz świeci jaśniej od gwiazd. To nieznane dotąd zjawisko, które wiele mówi o wczesnym kosmosie – podkreślają naukowcy.
Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba po raz kolejny umożliwił nietypowe odkrycie. Zespół z Uniwersytetu Oksfordzkiego zauważył za jego pomocą niezwykłą galaktykę, która istniała ok. miliarda lat po Wielkim Wybuchu. Jej niezwykłość polega na tym, że znajdujący się w niej międzygwiezdny gaz wysyła więcej światła niż gwiazdy. Nigdy wcześniej niczego takiego nie zaobserwowano – zwracają uwagę badacze.
Odkrycie może mieć przy tym kluczowe znaczenie dla rozumienia ewolucji Wszechświata i stanowić brakujące ogniwo pomiędzy pierwszymi gwiazdami i dobrze ukształtowanymi galaktykami.
„Kiedy patrzyłem na spektrum światła tej galaktyki, moją pierwszą myślą było ‘to dziwne’. Właśnie do tego został stworzony Webb – do odkrywania zupełnie nowych zjawisk we wczesnym Wszechświecie. Pomagają nam one zrozumieć, jak zaczęła się kosmiczna historia” – mówi dr Alex Cameron, kierujący badaniem opisanym na łamach „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”.
Okazało się, że obserwacje wspomnianej galaktyki niemal dokładnie odpowiadają komputerowym modelom gazu rozgrzewanego przez gorące, masywne gwiazdy. „Wygląda to tak, że gwiazdy te są dużo gorętsze i masywniejsze niż te widziane w lokalnym Wszechświecie. Wydaje się to sensowne, ponieważ wczesny Wszechświat bardzo różnił się od obecnego” – tłumaczy jeden z naukowców, specjalizujący się w teoretycznych modelach kosmologicznych dr Harley Katz.
The NASA/ESA/CSA James Webb Space Telescope has found a potential missing link to the first stars!✨https://t.co/dyV9cYEBmM
— European Space Agency (@esa) September 25, 2024
Otóż w naszym lokalnym Wszechświecie typowe gorące, masywne gwiazdy mają temperaturę w zakresie od 40 do 50 tys. stopni C. Według zespołu odkryta galaktyka – 9422 – zawiera gwiazdy o temperaturze przekraczającej 80 tys. stopni C.
Naukowcy przypuszczają, że znajduje się ona w krótkiej fazie, w której wewnątrz obłoku gęstego gazu powstaje duża liczba masywnych, gorących gwiazd. Obłok jest wyjątkowo jasny, ponieważ jest bombardowany wyjątkowo dużą ilością fotonów światła emitowanego przez te gwiazdy.
Jak dalej wyjaśniają naukowcy, przewidywania mówią o istnieniu takiego gazu w otoczeniu pierwszego pokolenia gwiazd – tzw. gwiazd III populacji.
Jednak w tym przypadku jest inaczej. „Wiemy, że galaktyka ta nie zawiera gwiazd populacji III, ponieważ dane z Teleskopu Webba wykazują zbyt dużą złożoność chemiczną. Egzotyczne gwiazdy galaktyki różnią się od tych, które znamy – mogą stanowić wskazówkę do zrozumienia drogi od pierwotnych gwiazd do typów galaktyk, które znamy dzisiaj” – mówi dr Katz.
Wciąż jednak wiele pytań pozostaje bez odpowiedzi. Czy zaobserwowane warunki są powszechne w galaktykach z tamtego okresu, czy to raczej rzadkie zjawisko? Czy mogą nam one powiedzieć coś jeszcze o wcześniejszych fazach ewolucji galaktyk? – pytają astronomowie.
Badacze starają się więc teraz zidentyfikować więcej podobnych galaktyk. „To bardzo ekscytujący czas, kiedy możemy korzystać z Teleskopu Webba do badania niedostępnego wcześniej okresu w historii Wszechświata” – podkreśla dr Cameron. „Dopiero zaczynamy dokonywać nowych odkryć i zdobywać coraz szersze zrozumienie” – dodaje.
Autor: Marek Matacz, PAP.
