JWST upptäcker tidiga galaxer som är upp till fyra gånger tyngre än väntat

De mest massiva galaxerna i det tidiga universum innehåller långt fler små, ljussvaga stjärnor än vad astronomer tidigare antagit, vilket gör dem upp till fyra gånger tyngre än tidigare uppskattningar antytt. Upptäckten, som publicerades i måndags i Nature Astronomy, fördjupar ett redan svårlöst pussel om hur galaxer växte sig så stora så snabbt efter Big Bang.phys+1 ## Dolda stjärnor bakom kosmiska skyskrapor Ett internationellt team lett av forskare vid Leiden University använde ultradjupa spektra från James Webb-teleskopets NIRSpec-instrument, kombinerat med markbaserad data från Very Large Telescopes LEGA-C-undersökning, för att studera nio massiva, inaktiva galaxer vid en rödförskjutning på cirka 0,7. För första gången på sådana avstånd mätte teamet tillförlitligt andelen stjärnor med låg massa i förhållande till deras ljusare, mer massiva motsvarigheter.arxiv+1 Resultaten visar att dessa galaxer hyser en mycket större andel stjärnor med låg massa än mindre massiva galaxer som vår egen Vintergata, ett fenomen som beskrivs som en "bottentung" initialmassefunktion. Initialmassefunktionen, eller IMF, är det statistiska verktyg som astronomer använder för att härleda hela stjärnpopulationen i en galax från dess samlade ljus, vilket domineras av de ljusaste stjärnorna.universetoday+1 "Om en galax vore en stad, skulle de ljusaste stjärnorna vara skyskraporna som omedelbart fångar blicken på avstånd," säger huvudförfattaren Chloe Cheng, som nyligen disputerade vid Leiden University. "Våra modeller visar att en långt mer talrik population av stjärnor med låg massa döljs av de sällsynta, ljusstarka stjärnorna, likt hus gömda mellan skyskrapor."phys ## Ett problem med en faktor på fyra Konsekvenserna är stora förs redan "omöjligt tidiga" galaxer. För de två äldsta galaxerna i urvalet, direkta ättlingar till dessa gåtfulla objekt, ökar de bottentunga IMF-erna de uppskattade stjärnmassorna med en faktor på tre till fyra. En galax, som sannolikt bildades mindre än 1,5 miljarder år efter Big Bang, kan vara fyra gånger mer massiv än tidigare trott.universiteitleiden+1 Sedan uppskjutningen av JWST har astronomer brottats med upptäckten av förvånansvärt massiva och mogna galaxer som existerade inom ungefär 500 miljoner år efter Big Bang, objekt som standardmodeller för galaxbildning haft svårt att förklara. Dessa nya mätningar förstärker bara den spänningen.nature+1 ## Bredare konsekvenser Forskningen har ringar på vattnet utöver galaxutveckling. "Mycket mer massa än tidigare trott är dold i stjärnor med låg massa," säger Mariska Kriek vid Leiden University, som ledde studien. "Eftersom många planeter kretsar kring stjärnor med låg massa kan detta till och med tyda på att fler planeter bildades i det tidiga universum än vi tidigare antagit."phys+1 Teamet planerar att tillämpa sina metoder på ännu tidigare galaxer under de kommande åren, för att undersöka närmare den era då de första generationerna av stjärnor bildades.