A James Webb-űrtávcső legújabb adatai szerint a korai Univerzum galaxisai gyorsabban fejlődtek, mint gondoltuk

10120

A kutatók a James Webb-űrtávcső adatainak vizsgálatával kimutatták, hogy a fiatal, 10 milliárd évvel ezelőtti Univerzum sokkal kevésbé volt kaotikus és rendezetlen, mint azt korábban gondoltuk, és hogy az ekkori galaxisok sokkal gyorsabban fejlődtek annál, mint ahogy eddigi elméleteink jósolták.

A James Webb-űrtávcső kifinomult kameráival ugyanis sikerült csillagküllőket kimutatni azokban a galaxisokban, amelyek mindössze pár milliárd évvel az ősrobbanás után keletkeztek. A csillagküllők olyan elnyúlt, a spirálgalaxisok központi régiójához csatlakozó, egy bicikli küllőjéhez hasonlítható alakzatok, ahol sok csillag helyezkedik el egymás közelében. A küllők kialakulása egy galaxisban szabályozza a csillagok születését oly módon, hogy a csillagközi gázt a galaxis központi régiója felé vezeti. Így tehát azok a galaxisok, amelyeknek van küllője, már egy nyugodtabb, „érettebb” fejlődési szakaszba léptek a nagy csillagkeletkezési rátát mutató, fiatal galaxisokkal ellentétben.

A galaxisok osztályozása az úgynevezett Hubble-féle hangvillán. Bal oldalt az elliptikus galaxisok (E), középen a spirálgalaxisok (S), és jobb oldalt a szabálytalan galaxisok (I) jelennek meg. A spirálgalaxisoknál kétfelé ágazik a hangvilla a normális és a küllős spirálgalaxisok szétválasztására. Az ábra kiválóan szemlélteti a küllős spirálgalaxisok központi régiójából kinyúló csillagküllők alakját. (Forrás: earthhow.com.)

„A korai Univerzum galaxisai sokkal gyorsabban fejlődtek, mint azt gondoltuk volna.” – mondta Zoe Le Conte, a kutatás vezetője. – „Ez igazán meglepő, ugyanis arra számítottunk, hogy a fiatal Világegyetem még sokkal turbulensebb és kaotikusabb volt: régebbi elméleteink szerint ilyenkor gyakoriak lehettek a galaxisok közötti ütközések, és ennek következtében még sok csillagközi gáz várt arra, hogy csillagokká alakuljon. A James Webb-űrtávcső adatai azonban felfedték előttünk, hogy ez az elmélet mégsem helytálló, és hogy világunk fiatalkorában a galaxisok az elvárt ütemnél jóval gyorsabban fejlődtek.”

Nem most történik meg először, hogy a kutatók a 13,8 milliárd éves Univerzum fiatalkorát vizsgálják: minél távolabbra nézünk távcsöveinkkel, az időben is annál távolabbra tekintünk vissza. Korábban a Hubble-űrtávcső is felfedezett küllős spirálgalaxisokat a távoli, így tehát fiatal Univerzumban, ezzel az eszközzel azonban csak a 4-6 milliárd éves Univerzum állapotát tudtuk megfigyelni. Ezzel szemben a James Webb-űrtávcső kifinomult kamerái képesek voltak arra, hogy körülbelül még egymilliárd évvel korábbi állapotát vizsgálják világunknak, és a mérési adatok segítségével a kutatók kimutatták, hogy 9-11,5 milliárd évvel ezelőtt is léteztek már küllős spirál galaxisok. A csoport tagjai összesen 368 távoli spirálgalaxist vizsgáltak meg részletesen, s meglepő módon arra a következtetésre jutottak, hogy a mintának körülbelül az 1/5 része küllős spirálgalaxis. Ez pontosan kétszer annyi küllős galaxis, mint amennyit a Hubble-űrtávcső fedezett fel.

A Hubble-űrtávcső (bal oldalt) és a James Webb-űrtávcső NIRCam (középen és jobb oldalt) kamerájának képe egy távoli küllős spirálgalaxisról. (Forrás: Zoe Le Conte.)

„Kimutattuk, hogy a korai Univerzumban sokkal több küllős galaxis volt, mint amennyit korábban a Hubble-űrtávcső látott, ami arra utal, hogy a csillagküllők sokkal régebb óta kapnak nagy szerepet a galaxisok fejlődésében, mint azt gondoltuk volna. Nagyon izgalmas ilyen sok küllőt látni a fiatal Univerzumban.” – nyilatkozta a kutatásban résztvevő Dimitri Gadotti.

A kutatók az Univerzumnak minél távolabbi régióit szemlélték a James Webb-űrtávcsővel, annál kevesebb küllős spirálgalaxist tudtak azonosítani. Ennek az a valószínűsített oka, hogy a Világegyetem fiatal korában a galaxisok még nem jutottak el erre a fejlettség szintre, avagy olyan rövid spirálkarjaik vannak, amelyeknek kimutatására még a James Webb-űrtávcső csúcstechnológiája sem képes.

Ezen eredmények birtokában a kutatócsoport szeretne ismét távcsőidő-pályázatot beadni a James Webb-űrtávcsőre, hogy megvizsgálhassák a csillagküllők fejlődését az Univerzum még korábbi, mindössze 1,6 milliárd éves állapotában.

A csoport tagjai az itt bemutatott eredményeket a Monthly Notices of the Royal Astronomical Society című szaklapban tették közzé.

A cikk forrása: https://www.space.com/james-webb-space-telescope-discovers-some-early-universe-galaxies-grew-up

Hozzászólás

hozzászólás