Teleskop Webba uchwycił łączenie się galaktyk we wczesnym Wszechświecie

Teleskop Jamesa Webba wykrył w młodym wszechświecie gigantyczny obiekt, składający się z dwóch łączących się galaktyk. Związane z nim obserwacje pozwalają sądzić, że krótko po Wielkim Wybuchu gwiazdy mogły powstawać dużo szybciej, niż zakładano – konstatują astronomowie.

Obiekt sprzed miliardów lat dostrzeżony przez teleskop

.Międzynarodowa grupa naukowców dokonała szczegółowych obserwacji najwcześniejszego łączenia się galaktyk, jakie kiedykolwiek zauważono. Masywny obiekt, zbadany z pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba, istniał 510 mln lat po Wielkim Wybuchu, czyli ok. 13 mld lat temu.

„Kiedy prowadziliśmy te obserwacje, galaktyka ta była 10 razy bardziej masywna, niż jakakolwiek inna, obecna we wczesnym wszechświecie” – zaznacza dr Kit Boyett z University of Melbourne, główny autor pracy opublikowanej w piśmie „Nature Astronomy” (https://www.nature.com/articles/s41550-024-02218-7). Publikacja ma 27 autorów, pochodzących aż z 19 ośrodków: w Australii, Tajlandii, Włoch, USA, Japonii, Danii i Chin.

Naukowcy podkreślają, że dzięki JWST dalekie, pradawne obiekty, które kiedyś były widoczne jako pojedyncze punkty, ujawniają swoją złożoną budowę.

„To niesamowite widzieć, jak moc JWST pozwala dostrzec szczegóły galaktyk na skraju obserwowalnego wszechświata, a tym samym cofać się w czasie. To kosmiczne obserwatorium odmienia nasze rozumienie powstawania wczesnych galaktyk” – mówi współautor odkrycia, prof. Michele Trenti.

Nowe obserwacje ukazują galaktykę zbudowaną z kilku grup gwiazd, z dwoma dużymi obiektami w centrum oraz długim ogonem. Taka budowa wskazuje na łączenie się dwóch galaktyk w jedną – tłumaczą astronomowie.

„Połączenie jeszcze się nie zakończyło. Możemy to stwierdzić ze względu na obecność dwóch obiektów. Długi ogon prawdopodobnie powstał z materii wyrzucanej przez łączące się galaktyki. Kiedy do takiego łączenia dochodzi, część materii zwykle jest odrzucana. Mówi nam to więc, że mamy do czynienia z fuzją. To najodleglejsza fuzja galaktyk, jaką kiedykolwiek widziano” – mówi dr Boyett.

Teleskop Webba ujawnia nowe informacje o rozmiarze ciał niebieskich

.Nowe obserwacje zmuszają naukowców do zrewidowania obecnych modeli.

„Dzięki Teleskopowi Jamesa Webba widzimy w młodym wszechświecie więcej obiektów, niż byśmy się spodziewali. Do tego obiekty te są bardziej masywne, niż sądziliśmy. Nasze kosmologiczne modele niekoniecznie są złe, ale nasze rozumienie tempa powstawania galaktyk prawdopodobnie jest błędne, ponieważ są one bardziej masywne, niż wydawało nam się to możliwe” – podkreśla ekspert.

Jednak nie tylko rozmiar galaktyk i prędkość ich powstawania zaskoczyły badaczy. JWST ukazał też niespodzianki związane z samą populacją gwiazd.

„Kiedy porównaliśmy analizę spektralną ze zdjęciami, odkryliśmy dwie różne rzeczy. Obrazy wskazywały na populację młodych gwiazd, a dane spektroskopowe – na gwiazdy raczej starsze. Obie obserwacje są prawdziwe, ponieważ mamy dwie populacje gwiazd, a nie jedną” – informuje dr Boyett.

„Populacja starych gwiazd istniała w tym miejscu już od długiego czasu i według nas połączenie się galaktyk spowodowało powstanie nowych gwiazd. Widzimy teraz młode gwiazdy na tle starych” – dodaje badacz.

Poprzednie obserwacje ukazywały młode gwiazdy, ale prawdopodobnie działo się tak dlatego, że są one jaśniejsze i łatwiej jest je zauważyć. JWST pozwala natomiast na rozróżnienie gwiazd o różnej jasności. „To nie jest aż tak bardzo niezwykłe. Wiemy, że w historii wszechświata istniały z różnych powodów szczyty produkcji nowych gwiazd, co skutkuje wieloma ich populacjami. Jednak to pierwszy raz, kiedy udało się to zobaczyć z takiej odległości” – mówi dr Boyett.

Nauka pozwala oglądać kosmiczne zdarzenia z przeszłości

.O dokonaniach astronomicznych pisze na łamach Wszystko co Najważniejsze prof. Piotr ORLEAŃSKI, zastępca dyrektora ds. rozwoju technologii i profesor w Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk.

W jego opnii, by opisać najważniejsze metody badania kosmus, można przytoczyć słowa prezydenta Bidena, który w odniesieniu do amerykańskiego programu kosmicznego wymienił trzy najistotniejsze. Pierwszym, zdaniem amerykańskiego prezydenta, było uruchomienie Teleskopu Jamesa Webba i uzyskanie z niego zdjęć. Równocześnie rozpoczęto program Artemis oraz dokonano pierwszej próby zmiany trajektorii lotu orbity asteroidy. Program Planetary Defense Coordination ma na celu ochronę Ziemi przed różnego rodzaju śmieciami kosmicznymi lub asteroidami.

„Trzeba przyznać, że Stany Zjednoczone przodują w wyścigu kosmicznym. W innych częściach świata nie doszło do tylu znaczących wydarzeń. Jednak Chińczycy uruchomili pierwszy raz wszystkie sześć miejsc na swojej stacji orbitalnej, które zostały zajęte przez astronautów. Sonda Solar Orbiter zbliżyła się do Słońca na odległość mniejszą niż orbita Merkurego. Jest to najmniejsza odległość, na jaką dzieło ludzkich rąk zbliżyło się do naszej gwiazdy. Za kilka lat Solar Parker Probe znajdzie się jednak jeszcze bliżej” – dodaje ekspert.

Jak opisuje autor, w 2022 roku pierwszy raz udało się ustawić wszystkie 18 luster Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. Stanowią one razem zwierciadło o rozpiętości 6,5 metra. Każde z luster musi być oddzielnie wyjustowane, by móc dobrze zobrazować dane, które pozyskuje. W lipcu 2022 roku zobaczyliśmy pierwsze zachwycające zdjęcia różnego rodzaju obiektów kosmicznych. NASA opublikowało specjalną animację, na której można porównać zdjęcia tych samych obiektów pozyskane za pomocą teleskopu Hubble’a i Webba. Dopiero gdy się porównuje zdjęcia, widać, jaka jest różnica między tymi teleskopami.

„Teleskop Hubble’a i teleskop Webba różnią się dwoma rzeczami. Nowszy z nich jest większy, w związku z tym jest w stanie obserwować mniejsze obiekty, głównie te, które znajdują się dalej od nas. Widziane przez nas w ten sposób kosmiczne zdarzenia zachodziły w przeszłości – światło potrzebowało milionów lat, by do nas dotrzeć i byśmy mogli te zdarzenia teraz zaobserwować” – pisze profesor Jan ORLEAŃSKI.

Można powiedzieć, że widzimy to, co działo się np. 13,5 miliarda lat temu. W przypadku teleskopu Hubble’a było to 12 miliardów lat. Ale nawet obiekty wcześniej zaobserwowane przez teleskop Hubble’a widzimy dziś dzięki teleskopowi Webba znacznie bardziej szczegółowo.

„Tym, co różni te teleskopy, jest również to, że instrumenty teleskopu Hubble’a pracują w zakresie widzialnym, natomiast Webba w podczerwieni. To jest zupełnie inne spektrum fali elektromagnetycznej. Również dzięki temu można więcej zobaczyć. Jednak tym, co znacznie różni te twa teleskopy, jest ich wielkość – starszy ma dwa metry średnicy, nowszy ponad sześć” – dodaje profesor.

PAP/WszystkocoNajwazniejsze/MB
Materiał chroniony prawem autorskim. Dalsze rozpowszechnianie wyłącznie za zgodą wydawcy. 14 marca 2024