Ovo je članak koji se pojavio na sajtu Swinburneovog tehnološkog sveučilišta, u Australiji, a koji govori o rezultatima istraživanja provedenog Svemirskim teleskopom James Webb. Dvije su stvari zanimljive u njemu: astronomsko otkriće i demonstracija Webbove superiornosti nad osjetno većim teleskopima na površini Zemlje!

"Onkraj onoga što je moguće": nove Webbove opservacije razotkrivaju tajanstvene drevne galaktike

Moguće je da je naše razumijevanje nastanka galaktika i prirode tamne tvari okrenuto naglavce nedavnim uočavanjem jedne stelarne populacije veće od Mliječnog Puta, na više od 11 milijardi svjetlosnih godina od nas. Takvo što jednostavno ne bi smjelo postojati!

Znanstveni rad objavljen u listu Priroda detaljno opisuje istraživanje koje se poslužilo novih podacima dobivenima Svemirskim teleskopom James Webb. Webbovi su podaci pokazali da u ranom svemiru postoji jedna masivna galaktika - viđena kakvom je izgledala prije 11,5 milijardi godina (kozmički crveni pomak z = 3,2) - s vrlo starom zvjezdanom populacijom u sebi. Te su zvijezde nastale osjetno ranije, oko 1,5 milijardu godina prije vremena u kojemu vidimo galaktiku (na crvenom pomaku od oko z = 11). (Udaljenost - tj. "lookback time" - od 13 milijardi svjetlosnih godina (11,5 + 1,5) više odgovara crvenom pomaku od z = 6,5. Prim. prev.) Ta je opservacija okrenula naglavce postojeće modele, budući se (prema tim modelima) do toga vremena tamna tvar još nije bila nakupila u dovoljnim koncentracijama.

Ovo istraživanje i međunarodni tim znanstvenika koji ga je proveo, vodio je Karl Glazebrook, profesor iz Swinburneovog tehnološkog sveučilišta (Melbourne). Glazebrook i njegov tim su Webbom načinili spektroskopske opservacije spomenute masivne i spokojne galaktike.

"Sedam godina smo progonili baš tu galaktiku, satima je promatrajući dvama najvećim teleskopima koji postoje na Zemlji. Nastojali smo doznati koliko je ona stara, ali bila je isuviše crvena i blijeda da bismo je mogli izmjeriti. Na kraju smo se otisnuli sa Zemlje i Webbom potvrdili njenu prirodu."

Nastanak galaktika je jedna od temeljnih paradigmi na kojima počiva moderna astrofizika, koja predviđa puno manji broj masivnih galaktika u ranim kozmičkim vremenima (u odnosu na njihov broj u današnjem svemiru). Izuzetno masivne i mirne galaktike sada bivaju uočavane i na samo jednu do dvije milijarde godina nakon velikog praska, što stavlja na kušnju ranije teorijske modele.

(...)

"Bio je to pravi timski pothvat, započet pretraživanjima neba u infracrvenom području još 2010. g. Tada je ova galaktika bila prvi put prepoznata kao neobična. Uslijedili su sati i sati promatranjâ teleskopom Keck i Vrlo velikim teleskopom, kada smo bezuspješno pokušavali potvrditi (njenu udaljenost). To nam je konačno pošlo za rukom tek prošle godine, nakon velikog napora uloženog u obradu i analizu Webbovog spektra", kaže Glazebrook.

Dr. Themiya Nanayakkara, koji je vodio spektralnu analizu Webbovih podataka, kaže: "Mi sada idemo onkraj onoga što je bilo moguće, sve kako bismo potvrdili da je to masivno i spokojno čudovište zbilja najstarije od svih koja postoje u jako dalekom svemiru."

"Ovo pomiče granice našeg trenutnog razumijevanja nastanka i razvoja galaktika. Sada je najvažnije pitanje to kako su one mogle nastati tako brzo u vrlo ranom svemiru i koji ih je to zagonetni mehanizam priječio u burnom stvaranju novih zvijezda, dok je sav ostali svemir radio upravo to", dodaje Nanayakkara.

Claudia Lagos, profesorica iz odsjeka Međunarodnog centra za radioastronomska istraživanja (engl. krat. ICRAR), pri Sveučilištu Zapadne Australije (Perth), imala je u ovoj studiji ključnu ulogu u razvoju teorijskog modela razvoja koncentracija tamne tvari.

"Nastanak galaktika je u velikoj mjeri uvjetovan načinom na koji se tamna tvar koncentrira", kaže ona. "To što u ranom svemiru imamo te izuzetno masivne galaktike, veliki je izazov našem standarnom kozmološkom modelu. Tako je stoga što ne mislimo da su masivne strukture od tamne tvari, oko kojih bi se mogle nakupiti te ogromne galaktike, uopće imale dovoljno vremena za formirati se. Bit će potrebno još promatranja da bismo vidjeli koliko su takve galaktike bile učestale i da bismo još točnije izmjerili njihovu masu."

Profesor Glazebrook se nada da bi ovo moglo omogućiti novi pristup našem razumijevanju prirode tamne tvari.

"Webb nalazi sve više i više dokaza da su u ranom svemiru već postojale masivne galaktike. Ovo je istraživanje pronašlo rekorderku u tom smislu. Premda je otkriće dojmljivo, riječ je o samo jednom objektu. No, nadamo se otkriti ih još, a ako se to dogodi, to će zbilja poremetiti našu predodžbu o tome kako galaktike nastaju."

Na slici je strelicom istaknuta JWST-7329, jedna rijetka, masivna galaktika koja je nastala u vrlo ranom svemiru, o kojoj je riječ u ovom članku. Fotografija, snimljena putem Webbovom NIRCam-e, prikazuje crvenu galaktiku s diskom, ali sama ta slika nije dovoljna da bismo mogli uvidjeti njenu izuzetnost. Spektralna analiza provedena Webbom, otkrila je, međutim, njenu anomalnu prirodu: ona je nastala prije oko 13 milijardi godina, iako sadrži oko 4 puta više mase od one koju danas posjeduje Mliječni Put!

NASA, ESA, CSA, STScI

https://www.swinburne.edu.au/.../beyond-whats-possible.../

Preuzeto sa FB