_ „Dincolo de ceea ce este posibil”: Noile observații JWST scot la iveală o galaxie antică misterioasă

Înțelegerea noastră asupra modului în care se formează galaxiile și a naturii materiei întunecate ar putea fi complet schimbată după noi observații ale unei populații stelare mai mari decât Calea Lactee de acum peste 11 miliarde de ani, care nu ar trebui să existe.

O lucrare publicată astăzi în Nature detaliază descoperirile folosind date noi de la telescopul spațial James Webb (JWST). Rezultatele arată că o galaxie masivă din universul timpuriu – observată în urmă cu 11,5 miliarde de ani (o deplasare către roșu cosmică de 3,2) – are o populație extrem de veche de stele formată mult mai devreme – cu 1,5 miliarde de ani mai devreme în timp (o deplasare către roșu de aproximativ 11). Observația răstoarnă modelarea actuală, deoarece nu s-a acumulat suficientă materie întunecată în concentrații suficiente pentru a însămânța formarea lor.

Profesorul distins de la Universitatea de Tehnologie Swinburne, Karl Glazebrook, a condus studiul și echipa internațională, care a folosit JWST pentru observații spectroscopice ale acestei galaxii masive în repaus.

„Am urmărit această galaxie anume timp de șapte ani și am petrecut ore întregi observând-o cu cele două telescoape cele mai mari de pe pământ pentru a ne da seama cât de veche avea. Dar a fost prea roșu și prea slab și nu l-am putut măsura. În cele din urmă, a trebuit să plecăm de pe Pământ și să folosim JWST pentru a-i confirma natura.”

Formarea galaxiilor este o paradigmă fundamentală care stă la baza astrofizica modernă și prezice o scădere puternică a numărului de galaxii masive în timpurile cosmice timpurii. Galaxii repaus extrem de masive au fost observate acum încă de la unu până la două miliarde de ani după Big Bang, care provoacă modelele teoretice anterioare.

Distinsul profesor Glazebrook a lucrat cu cercetători de seamă din întreaga lume, inclusiv Dr. Themiya Nanayakkara. , Dr. Lalitwadee Kawinwanichakij, Dr. Colin Jacobs, Dr. Harry Chittenden, profesor asociat Glenn G Kacprzak și profesor asociat Ivo Labbe de la Centrul Swinburne pentru Astrofizică și Supercomputing.

„Acesta a fost foarte mult un efort de echipă, de la sondajele în infraroșu pe care le-am început în 2010, care ne-au dus la identificarea acestei galaxii ca fiind neobișnuită, până la multele noastre ore petrecute pe telescopul Keck și Very Large Telescope unde am încercat, dar nu am reușit să o confirmăm, până în sfârșit în ultimul an în care am depus eforturi enorme. descoperind cum să procesăm datele JWST și să analizăm acest spectru.”

Dr. Themiya Nanayakkara, care a condus analiza spectrală a datelor JWST, spune: „Acum mergem dincolo de ceea ce a fost posibil pentru a confirma cei mai vechi monștri masivi liniștiți care există adânc în univers. Acest lucru împinge limitele înțelegerii noastre actuale a modului în care se formează galaxiile. și evoluează. Întrebarea cheie acum este cum se formează ele atât de repede foarte devreme în univers și ce mecanisme misterioase le conduc la oprirea formării stelelor brusc atunci când restul universului face acest lucru.”

Profesor asociat Claudia Lagos de la Universitatea din Australia de Vest, nodul Centrului Internațional de Cercetare în Radio Astronomie (ICRAR) a fost crucial în dezvoltarea modelării teoretice a evoluției concentrațiilor de materie întunecată pentru studiu.

„Formarea galaxiilor este în mare măsură. partea dictată de modul în care se concentrează materia întunecată”, spune ea. „A avea aceste galaxii extrem de masive atât de timpuriu în univers reprezintă provocări semnificative pentru modelul nostru standard de cosmologie. Acest lucru se datorează faptului că nu credem că structurile de materie întunecată atât de masivă încât să găzduiască aceste galaxii masive au avut încă timp să se formeze. Mai multe observații sunt necesare pentru a înțelege cât de comune pot fi aceste galaxii și pentru a ne ajuta să înțelegem cât de masive sunt aceste galaxii.”

Glazebrook speră că aceasta ar putea fi o nouă deschidere pentru înțelegerea noastră a fizicii materiei întunecate, afirmând: „JWST a găsit tot mai multe dovezi pentru formarea de galaxii masive devreme. Acest rezultat stabilește un nou record pentru acest lucru. fenomen. Deși este foarte frapant, este doar un singur obiect. Dar sperăm să găsim mai multe, iar dacă o facem, acest lucru ne va deranja cu adevărat ideile despre formarea galaxiilor."

(Fluierul)