Pagrindiniai užrašai pagal James Webb kosminis teleskopas Ankstyvųjų galaktikų susijungimų rezultatai rodo, kad žvaigždės susiformavo greičiau ir efektyviau nei žinoma anksčiau, atskleidžiant sudėtingas žvaigždžių spiečius ir metamas iššūkis dabartinėms kosmologinėms teorijoms.

• Galaktikos ir žvaigždės vystėsi greičiau didysis sprogimas nei tikėtasi.
• Išsamūs vienos iš pirmųjų galaktikų vaizdai rodo, kad augimas buvo daug greitesnis, nei manėme.

Tarptautinė tyrimų grupė atliko precedento neturinčius išsamius pirmojo galaktikų susijungimo stebėjimus. Jie rodo, kad žvaigždės vystėsi greičiau ir efektyviau, nei mes manėme.

Jie naudojo James Webb kosminį teleskopą (JWST), kad stebėtų masyvų objektą, kuris egzistavo praėjus 510 milijonų metų po Didžiojo sprogimo – maždaug prieš 13 milijardų metų.

„Kai atlikome šiuos stebėjimus, ši galaktika buvo 10 kartų didesnė nei bet kuri kita galaktika, atrasta ankstyvojoje visatoje“, – sako dr. Kit Boyett, ASTRO 3D tyrėjas ankstyvųjų galaktikų srityje iš Melburno universiteto. Jis yra pagrindinis neseniai paskelbto straipsnio autorius Gamtos astronomija. Darbą sudaro 27 autoriai iš 19 institucijų Australijoje, Tailande, Italijoje, JAV, Japonijoje, Danijoje ir Kinijoje.

James Webb kosminis teleskopas, paleistas 2021 m., leidžia astronomams pamatyti ankstyvąją visatą taip, kaip anksčiau buvo neįmanoma. Objektai, kurie per ankstesnius teleskopus pasirodė kaip pavieniai šviesos taškai, pvz Hablo kosminis teleskopasatskleidžia jos sudėtingumą.

James Webb kosminis teleskopas rodo masinio galaktikų susijungimo prieš 13 milijardų metų detales. Kreditas: Astro 3D

„Nuostabu matyti Jameso Webbo kosminio teleskopo galią, suteikiančią išsamų galaktikų vaizdą stebimos visatos pakraštyje, taip grįžtant laiku atgal“, – sako profesorius Michelis Trinity, ASTRO 3D pirmųjų galaktikų vadovas ir sutarties vadovas. Melburno universitete. Profesorius Trinity priduria: „Ši kosmoso observatorija keičia mūsų supratimą apie ankstyvą galaktikų formavimąsi.

Dabartinio dokumento stebėjimai rodo galaktiką, susidedančią iš kelių spiečių su dviem komponentais pagrindiniame spiečiuje ir ilga uodega, o tai rodo vykstantį dviejų galaktikų susijungimą į didesnę galaktiką.

„Susijungimas dar nesibaigė, nes mes vis dar matome du objektus Kai kurie dalykai“, – sako dr. Boyett. „Tai mums rodo, kad yra susijungimas ir tai yra tolimiausias kada nors susijungimas.

Šie ir kiti stebėjimai naudojant James Webb kosminį teleskopą skatina astrofizikus peržiūrėti savo ankstyvųjų visatos metų modelius.

„Su Jamesu Webbu ankstyvojoje visatoje matome daugiau objektų, nei tikėjomės pamatyti, be to, šie objektai yra masyvesni, nei manėme“, – sako daktaras Boyettas. „Mūsų kosmologija nebūtinai yra klaidinga, bet mūsų supratimas apie tai, kaip greitai gali formuotis galaktikos, nes jos yra didesnės, nei manėme.

Kitos senovės galaktikos. Kreditas: Astro 3D

Dr. Boyett komandos išvados rodo, kad šios galaktikos susijungdamos sugebėjo labai greitai sukaupti masę.

Tačiau daktarą Boyettą nustebino ne tik galaktikų dydis ir jų augimo greitis. Jo darbe pirmą kartą aprašomas susiliejančias galaktikas sudarančių žvaigždžių skaičius – dar viena detalė, kurią įgalino James Webb kosminis teleskopas.

„Kai palyginome savo spektroskopinę analizę su mūsų vaizdavimu, radome du skirtingus dalykus. Boyett sako. Nes turime ne vieną žvaigždžių grupę, o dvi“.

„Senieji gyventojai ten buvo ilgą laiką ir, mūsų manymu, vyksta tai, kad galaktikų susiliejimas sukuria naujas žvaigždes ir tai matome vaizde – naujas žvaigždes ant senųjų gyventojų.

Dauguma šių tolimų objektų tyrimų rodo labai jaunas žvaigždes, tačiau taip yra todėl, kad jaunesnės žvaigždės yra ryškesnės, todėl jų šviesa dominuoja vaizdo duomenims. Tačiau James Webb kosminis teleskopas leidžia atlikti tokius išsamius stebėjimus, kad galima atskirti dvi grupes.

„Faktas yra tas, kad spektroskopija yra tokia išsami, kad galime pamatyti subtilius senovės žvaigždžių bruožus, kurie iš tikrųjų mums sako, kad ten yra daugiau, nei mes manome”, – sako dr. Boyett.

„Tai visiškai nenuostabu, nes žinome, kad per visą Visatos istoriją dėl įvairių priežasčių atsiranda naujų žvaigždžių formavimosi pikas, o tai lemia daugybę populiacijų.

„Tačiau tai pirmas kartas, kai juos tikrai matome tokiu atstumu.

Šis dokumentas turi didelę reikšmę dabartiniam modeliavimui.

„Mūsų modeliavimas gali sukurti objektą, panašų į tą, kurį mes stebėjome, maždaug tokio pat amžiaus kaip ir visata, tačiau jis yra labai retas, visame modelyje yra tik vienas. Galimybė pastebėti „Mūsų stebėjimai rodo, kad mums labai pasisekė arba mūsų modeliai klaidingi, ir toks dalykas yra labiau paplitęs, nei mes manome“.

„Manome, kad mums trūksta, kad žvaigždės formuotųsi veiksmingiau, ir tai gali būti tai, ką turėtume pakeisti savo modeliuose.

Nuoroda: „Didžiulė sąveikaujanti galaktika 510 milijonų metų po Didžiojo sprogimo“, autorius Kristanas Boyettas, Michele Trinti, Nisha Lithokawalit, Antonello Calabro, Benjamin Metha, Guido Roberts Borsani, Niccolò Dalmaso, Lilan Yang, Paola Santini, Tommaso Trio, Tucker Jones. Alaina Henry, Charlotte A. Masonas, Takahiro Morishita, Themia Nanayakkara, Namrata Roy, Chen Wang, Adriano Fontana, Emiliano Merlin, Marco Castellano, Diego Paris, Marusha Bradac, Mattas Malkanas, Danilo Marchesini, Sara Mascia, Karlas Glezbrookas, Laura Pinterici. , Erosas Vanzella ir Benedetta Vulcani, 2024 m. kovo 7 d. Gamtos astronomija.
doi: 10.1038/s41550-024-02218-7