JWST aptiko ankstyvųjų galaktikų, kurios yra iki 4 kartų masyvesnės nei manyta

Masyviausiose ankstyvosios visatos galaktikose yra kur kas daugiau mažų, blankių žvaigždžių, nei astronomai manė anksčiau, todėl jos yra iki keturių kartų sunkesnės, nei rodė ankstesni skaičiavimai. Pirmadienį žurnale Nature Astronomy paskelbtas atradimas dar labiau pagilina mįslę apie tai, kaip galaktikos taip greitai išaugo po Didžiojo sprogimo.phys+1

Paslėptos žvaigždės už kosminių dangoraižių

Tarptautinė komanda, vadovaujama Leideno universiteto mokslininkų, naudojo itin gilius Jameso Webbo kosminio teleskopo (JWST) NIRSpec prietaiso spektrus kartu su antžeminiais duomenimis iš Labai didelio teleskopo (VLT) LEGA-C apžvalgos, kad ištirtų devynias masyvias, ramiąsias galaktikas, kurių raudonasis poslinkis yra apie 0,7. Pirmą kartą tokiu atstumu komanda patikimai išmatavo mažos masės žvaigždžių dalį, palyginti su jų ryškesnėmis ir masyvesnėmis kolegėmis.arxiv+1

Rezultatai rodo, kad šiose galaktikose yra daug didesnė mažos masės žvaigždžių dalis nei mažiau masyviose galaktikose, tokiose kaip mūsų Paukščių Takas. Tai reiškinys, apibūdinamas kaip "į apačią sunkėjanti" pradinė masės funkcija (IMF). Pradinė masės funkcija yra statistinis įrankis, kurį astronomai naudoja visai galaktikos žvaigždžių populiacijai nustatyti pagal bendrą šviesą, kurioje dominuoja ryškiausios žvaigždės.universetoday+1

"Jei galaktika būtų miestas, ryškiausios žvaigždės būtų dangoraižiai, kurie iš tolo iškart krenta į akis", – sakė pagrindinė autorė Chloe Cheng, neseniai įgijusi daktaro laipsnį Leideno universitete. "Mūsų modeliai rodo, kad už tų retų, ryškių žvaigždžių slepiasi kur kas gausesnė mažos masės žvaigždžių populiacija, tarsi namai, paslėpti tarp dangoraižių."phys

Keturguba problema

Šios išvados turi didelę reikšmę JWST aptiktoms "neįtikėtinai ankstyvoms" galaktikoms. Dviem seniausioms pavyzdžių galaktikoms, kurios yra tiesioginės tų mįslingų objektų palikuonės, "į apačią sunkėjanti" IMF padidina apskaičiuotą žvaigždžių masę nuo trijų iki keturių kartų. Viena galaktika, kuri greičiausiai susiformavo mažiau nei prieš 1,5 milijardo metų po Didžiojo sprogimo, gali būti keturis kartus masyvesnė nei manyta anksčiau.universiteitleiden+1

Nuo JWST paleidimo astronomai bando paaiškinti stebėtinai masyvių ir brandžių galaktikų, egzistavusių maždaug per 500 milijonų metų po Didžiojo sprogimo, atradimą – objektų, kurių standartiniai galaktikų formavimosi modeliai negalėjo paaiškinti. Šie nauji matavimai tik dar labiau sustiprina šią įtampą.nature+1

Platesnės pasekmės

Tyrimas turi pasekmių, peržengiančių galaktikų evoliucijos ribas. "Mažos masės žvaigždėse slypi kur kas daugiau masės, nei manyta anksčiau", – sakė tyrimui vadovavusi Mariska Kriek iš Leideno universiteto. "Kadangi daugelis planetų skrieja aplink mažos masės žvaigždes, tai gali reikšti, kad ankstyvojoje visatoje susiformavo daugiau planetų, nei manėme anksčiau."phys+1

Komanda planuoja artimiausiais metais taikyti savo metodus dar ankstesnėms galaktikoms, tirdama laikotarpį, kai formavosi pirmosios žvaigždžių kartos.