Космічний телескоп Джеймса Вебба (JWST) ідентифікував надзвичайно активну молоду галактику в ранньому Всесвіті, надаючи нове уявлення про швидке зростання галактик незабаром після Великого вибуху. Це відкриття, опубліковане в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, показує, що в галактиці утворюються зірки зі швидкістю, що набагато перевищує поточні очікування.
Космічна «вибухова реакція» в дитинстві Всесвіту
Ця галактика під назвою SXDF-NB1006-2 існувала, коли Всесвіту було менше 500 мільйонів років і їй було лише 1–2 мільйони років. Швидкість утворення зірок — приблизно 165 сонячних мас на рік — більш ніж у 16 разів перевищує швидкість нашої галактики Чумацький Шлях. Ця інтенсивна активність робить SXDF-NB1006-2 надзвичайно яскравим і синім, що вказує на популяцію масивних, короткоживучих зірок.
Швидке народження зірок — це не лише питання масштабу; це також насильницький процес. Ці масивні зірки генерують екстремальні випромінювання частинок і випромінювання, що набагато перевищує ті, що спостерігаються в більш тихих галактиках, таких як наша. Вони також швидко гинуть, вибухаючи надновими майже відразу після спалаху. Цей вибуховий процес створює потужні газові потоки, які поширюються назовні зі швидкістю понад 500 кілометрів на секунду, що перевищує швидкість вильоту галактики. По суті, галактика викидає власне паливо в космос, гарантуючи, що вона не зможе підтримувати високі темпи утворення зірок нескінченно довго.
Несподівані важкі елементи та майбутня еволюція
Цікаво, що астрономи виявили в SXDF-NB1006-2 більше важких елементів, ніж очікувалося для такої молодої галактики. Це свідчить про наявність старих зірок, прихованих під яскравою, новоутвореною популяцією. Ранній Всесвіт не обов’язково був повільним, а радше містив вогнища екстремального зростання.
Це швидке виснаження газу є важливим, оскільки воно обмежує майбутнє галактики. Через кілька сотень мільйонів років у нього закінчиться паливо для тривалого зореутворення. Хоча він не зникне повністю, швидкість його народження зірок різко сповільниться. Астрономи припускають, що такі галактики, як SXDF-NB1006-2, можуть згодом стати масивними, тьмяними галактиками — галактиками, у яких вичерпано запаси газу, і зараз вони демонструють невелике утворення зірок.
Наслідки для формування ранніх галактик
Спостереження JWST показують, що ранні галактики, як правило, більші та яскравіші, ніж передбачалося раніше. Відкриття такої активної ранньої галактики кидає виклик існуючим моделям галактичної еволюції, припускаючи, що перші галактики у Всесвіті зростали набагато агресивніше, ніж вважалося раніше. Це відкриття не спростовує поточні космологічні моделі, але воно демонструє, що наше розуміння того, як утворилися галактики в ранньому Всесвіті, є неповним.
«Ці ранні галактики схожі на підлітків у дитячому садку. Вони не руйнують загальної картини, але вони змушують нас переглянути, як працював ранній Всесвіт».
Це відкриття підкреслює необхідність подальшого вивчення динаміки ранніх галактик, оскільки JWST продовжує розкривати найдавніші глави Всесвіту.
