„Изван онога што је могуће“ – Веб свемирски телескоп открива мистериозне древне галаксије

Наше разумевање о томе како се галаксије формирају и природи тамне материје могло би бити потпуно нарушено новим запажањима још већих звезданих јата галаксија. Млечни пут Од пре више од 11 милијарди година, што није требало да постоји.

Рад објављен у природа Детаљније резултате користећи нове податке са свемирског телескопа Џејмс Веб (ЈВСТ). Резултати показују да масивна галаксија у раном универзуму – посматрана пре 11,5 милијарди година (космолошки црвени помак од 3,2) – има веома древну популацију звезда која је настала много раније – пре 1,5 милијарди година (црвени помак од око 11). Ово запажање окреће тренутно моделирање наопако, пошто се недовољно тамне материје акумулира у довољним концентрацијама да би се формирало.

Професор Технолошког универзитета Свинбурн Карл Глазебрук водио је студију и међународни тим који је користио свемирски телескоп Џејмс Веб за спектроскопска посматрања ове масивне, тихе галаксије.

„Тражили смо ову конкретну галаксију седам година и провели сате посматрајући је са два највећа телескопа на Земљи како бисмо сазнали њену старост. Али била је тако црвена и тако слаба да је нисмо могли измерити. На крају смо морали да Сиђите са Земље и користите свемирски телескоп Џејмс Веб да потврдите његову природу.”

НАСА-ин свемирски телескоп Џејмс Веб наследник је свемирског телескопа Хабл, најмоћније инфрацрвене научне опсерваторије икада послате у свемир. Са орбите око милион миља од Земље, Веб проучава неке од најудаљенијих објеката у свемиру. Кредит: НАСА

Формирање галаксија је основни модел подржан од стране модерне астрофизике који предвиђа снажан пад броја масивних галаксија у раним космичким епохама. Екстремно масивне мирне галаксије су сада примећене између једне и две милијарде година након што се свемир појавио велика експлозија Што доводи у питање претходне теоријске моделе.

Уважени професор Глазебрук је радио са водећим истраживачима широм света, укључујући др Тхемииа Нанаиаккара, др Лалитвади Кавинваницхакија, др Цолин Јацобс, др Харри Цхиттенден, ванредног професора Глена Г Кацпрзака и ванредног професора Иво Лаппеа за Ајво Лапе за Ајстрофијакерс центар и Свинстропхипутинг Центер. .

„Ово је био у великој мери тимски напор, од инфрацрвених истраживања неба која смо започели 2010. године која су довела до идентификације ове галаксије као необичне, до наших дугих сати у Кеку и Веома велики телескоп Покушали смо, али нисмо успели, да то потврдимо, све до прошле године када смо уложили огромне напоре да схватимо како да обрадимо податке свемирског телескопа Џејмс Веб и анализирамо овај спектар.

„Сада идемо даље од онога што је било могуће да потврдимо најстарија мирна мега-чудовишта која постоје дубоко у универзуму“, каже др Темија Нанајакара, која је водила спектроскопску анализу података свемирског телескопа Џејмс Веб.

„Ово помера границе нашег тренутног разумевања како се галаксије формирају и еволуирају. Кључно питање сада је како су се формирале тако брзо тако рано у универзуму, и који мистериозни механизми доводе до тога да их спречавају да изненада формирају звезде када остатак света универзум ради.“

Ванредни професор Клаудија Лагос са Међународног центра за истраживање радиоастрономије Универзитета Западне Аустралије (Понављање) је био кључан у развоју теоријског моделирања еволуције концентрација тамне материје за студију.

„Формирање галаксија је у великој мери одређено колико је тамна материја концентрисана“, каже она. „Присуство ових изузетно масивних галаксија тако рано у универзуму представља велики изазов за наш стандардни модел космологије. То је зато што не верујемо да масивне структуре тамне материје у којима се налазе ове масивне галаксије још нису имале времена да се формирају. Више запажања су потребна да бисмо разумели колико су ове галаксије уобичајене и да нам помогну да разумемо колико су ове галаксије заиста масивне.

Професор Глазеброок се нада да ће ово бити нови пробој у нашем разумевању физике тамне материје.

„Свемирски телескоп Џејмс Веб пронашао је све више доказа о раном формирању масивне галаксије. Овај резултат поставља нови рекорд за овај феномен. Иако је веома упечатљив, то је само један објекат. Али надамо се да ћемо пронаћи још много, и ако то урадимо „То ће покварити наше идеје о формирању галаксија.“

Референца: „Масивна галаксија која је формирала своје звезде на з ~ 11“ од Карла Глазебрука, Тимије Нанајакаре, Корентина Шрајбера, Клаудија Лагоса, Лалитвади Кавинваничакиј, Колин Џејкобс, Хари Читенден, Габријел Брамер, Глен Г. Капрзак, Данило Марчесини, Иво Марчесини, , З. Симел-Марсан, Паскал А. Оиш, Кејси Паповић, Реа-Силвија Ремус, Ким-ВХ. Тран, Јамес Есделл и Ангел Цхандро-Гомез, 14. фебруара 2024. природа.
дои: 10.1038/с41586-024-07191-9