Mūsu izpratni par galaktiku veidošanos un tumšās matērijas būtību var pilnībā izjaukt jauni novērojumi par vēl lielākām galaktiku zvaigžņu kopām. piena ceļš Vairāk nekā pirms 11 miljardiem gadu, kam nevajadzēja pastāvēt.
Papīrs publicēts daba Sīkāka informācija par rezultātiem, izmantojot jaunus Džeimsa Veba kosmosa teleskopa (JWST) datus. Rezultāti liecina, ka masīvai galaktikai agrīnajā Visumā, kas novērota pirms 11,5 miljardiem gadu (kosmoloģiskā sarkanā nobīde 3,2), ir ļoti sena zvaigžņu populācija, kas veidojās daudz agrāk – pirms 1,5 miljardiem gadu (sarkanā nobīde aptuveni 11). Šis novērojums apvērš pašreizējo modelēšanu, jo nav pietiekami daudz tumšās vielas, kas uzkrājas pietiekamā koncentrācijā, lai veidotos.
Svinbērnas Tehnoloģiju universitātes profesors Karls Glezebruks vadīja pētījumu un starptautisko komandu, kas izmantoja Džeimsa Veba kosmosa teleskopu, lai veiktu šīs masīvās, klusās galaktikas spektroskopiskus novērojumus.
“Mēs bijām dzenājuši šo konkrēto galaktiku septiņus gadus un pavadījām stundas, vērojot to ar diviem lielākajiem teleskopiem uz Zemes, lai noskaidrotu tās vecumu. Taču tā bija tik sarkana un tik vāja, ka mēs to nevarējām izmērīt. Galu galā mums bija izkāpiet no Zemes un izmantojiet Džeimsa Veba kosmisko teleskopu, lai apstiprinātu viņa būtību.
NASA Džeimsa Veba kosmiskais teleskops ir Habla kosmiskā teleskopa pēctecis, visspēcīgākā infrasarkanā zinātniskā observatorija, kas jebkad nosūtīta kosmosā. No orbītas aptuveni miljona jūdžu attālumā no Zemes Vebs pēta dažus no visattālākajiem objektiem Visumā. Pateicība: NASA
Galaktiku veidošanās ir fundamentāls modelis, ko atbalsta mūsdienu astrofizika, kas paredz spēcīgu masīvu galaktiku skaita samazināšanos agrīnajos kosmiskajos laikmetos. Ļoti masīvas klusas galaktikas tagad ir novērotas no viena līdz diviem miljardiem gadu pēc Visuma parādīšanās lielais sprādziens Kas izaicina iepriekšējos teorētiskos modeļus.
Godātais profesors Glezbruks ir strādājis ar vadošajiem pētniekiem visā pasaulē, tostarp Dr Themiya Nanayakkara, Dr Lalitwadi Kawinwanichakij, Dr Colin Jacobs, Dr Harry Chittenden, asociētais profesors Glens G Kacprzak un asociētais profesors Ivo Lappé no Swinburne Astrophysics un Supercomputing Center for Astrophysics. .
“Tas ir bijis ļoti komandas darbs, sākot no infrasarkano staru debesu apsekojumiem, ko sākām 2010. gadā un kuru rezultātā šī galaktika tika identificēta kā neparasta, līdz mūsu ilgajām stundām Kekā un Ļoti liels teleskops Mēs mēģinājām to apstiprināt, bet neizdevās, līdz pagājušajā gadā mēs pielikām milzīgas pūles, lai izdomātu, kā apstrādāt Džeimsa Veba kosmosa teleskopa datus un analizēt šo spektru.
“Mēs tagad pārsniedzam to, kas ir bijis iespējams, lai apstiprinātu vecākos mierīgos mega-monstrus, kas eksistē dziļi Visumā,” saka Dr. Temija Nanajakkara, kura vadīja Džeimsa Veba kosmiskā teleskopa datu spektroskopisko analīzi.
“Tas nobīda robežas mūsu pašreizējai izpratnei par to, kā galaktikas veidojas un attīstās. Tagad galvenais jautājums ir par to, kā tās tik ātri veidojās tik agri Visumā un kādi noslēpumaini mehānismi noved pie tā, ka tās neļauj tām pēkšņi veidot zvaigznes, kad tās notiek visā pasaulē. pārējais Visums.”
Asociētā profesore Klaudija Lagosa no Rietumaustrālijas Universitātes Starptautiskā radioastronomijas pētniecības centra centra (Atkārtojiet) bija izšķiroša nozīme tumšās vielas koncentrācijas evolūcijas teorētiskās modelēšanas izstrādē pētījumam.
“Galaktiku veidošanos lielā mērā nosaka tumšās vielas koncentrācija,” viņa saka. “Šo ārkārtīgi masīvo galaktiku klātbūtne Visumā tik agrīnā stadijā rada lielas problēmas mūsu standarta kosmoloģijas modelim. Tas ir tāpēc, ka mēs neticam, ka masīvajām tumšās vielas struktūrām, kurās atrodas šīs masīvās galaktikas, vēl nebūtu bijis laika veidoties. Vairāk novērojumi ir nepieciešami, lai saprastu, cik izplatītas ir šīs galaktikas, un lai palīdzētu mums saprast, cik šīs galaktikas patiesībā ir masīvas.
Profesors Glazebrook cer, ka tas būs jauns sasniegums mūsu izpratnē par tumšās vielas fiziku.
“Džeimsa Veba kosmiskais teleskops ir atradis arvien vairāk pierādījumu par agrīnu masīvu galaktiku veidošanos. Šis rezultāts uzstāda jaunu šīs parādības rekordu. Lai gan tas ir ļoti pārsteidzošs, tas ir tikai viens objekts. Bet mēs ceram atrast daudz vairāk, un, ja mēs to izdarīsim “Tas sabojās mūsu idejas par galaktiku veidošanos.”
Atsauce: “Masīva galaktika, kas veidoja savas zvaigznes pie z ~ 11”, autors: Kārlis Glezbruks, Timija Nanajakkara, Korentins Šraibers, Klaudija Lagosa, Lalitvadi Kavinvaņičakijs, Kolins Džeikobss, Harijs Čittendens, Gabriels Brammers, Glens G. Kaprāks, Ivo Markesi Labpi, Dani Marčesi , Z. Semels-Marsans, Paskāls A. Oišs, Keisijs Papovičs, Reja-Silvija Remusa, Kima-VH. Trans, Džeimss Esdels un Anhels Čandro-Gomezs, 2024. gada 14. februāris, daba.
doi: 10.1038/s41586-024-07191-9
