Astrofyzici z Goddard Space Flight Center NASA představují první výsledky své vědecké analýzy
Výsledky studie, které bylydemonstrované na výročním zasedání Americké astronomické společnosti v Seattlu ukázaly, že vzdálené mladé galaxie raného vesmíru jsou svými vlastnostmi podobné vzácným, ale známějším galaxiím zeleného hrášku nacházejícím se ve studované části vesmíru.
Galaxie raného vesmíru na obrázku Webba. Obrázek: NASA, ESA, CSA a STScI
Co jsou galaxie zeleného hrášku?
Hrachové galaxie nebo galaxie zeleného hrášku -jedná se o jeden z typů kompaktních galaxií s velmi aktivní tvorbou hvězd. Poprvé je objevili v roce 2009 dobrovolní astronomové při zkoumání výsledků Sloan Digital Sky Survey. Toto je rozsáhlá astronomická studie rudého posuvu hvězd a galaxií, prováděná pomocí 2,5metrového širokoúhlého dalekohledu observatoře Apache Point.
Výsledky pozorování byly analyzovány aklasifikovali dobrovolní astronomové, kteří se účastnili projektu Galaxy Zoo. Vědci na obrázcích našli mnoho malých galaxií, které vypadaly jako zářící zelené tečky připomínající hrášek. Takové galaxie se nacházejí relativně blízko Mléčné dráhy: ve vzdálenosti pouhých několika set milionů světelných let (nesrovnatelné s 12-13 miliardami světelných let u galaxií raného vesmíru).
Galaxie zeleného hrášku. Obrázek: Richard Nowell, CC BY-SA 3.0 prostřednictvím Wikimedia Commons
Barvy hráchových galaxií jsou neobvyklé, protoževýznamná část záření v nich pochází ze světélkujících oblaků plynu. Plynová mračna produkují světlo o specifické vlnové délce, na rozdíl od hvězd, které vyzařují v různých částech spektra. Hrachové galaxie jsou navíc velmi kompaktní, v průměru je jejich velikost asi 5 tisíc světelných let nebo 5 % velikosti Mléčné dráhy.
Co vyšetřoval „James Webb“?
Tři galaxie raného vesmíru na snímku hlubokého nebe kolem masivní kupy galaxií SMACS 0723. Obrázek: NASA, ESA, CSA a STScI
Ve své práci výzkumníci analyzovali datashromážděné při průzkumu oblasti hlubokého nebe kolem masivní kupy galaxií SMACS 0723. První výsledky této studie přinesly nejslavnější a první snímek oficiálně publikovaný týmem Jamese Webba Space Telescope v létě 2022.
Hmotnost kupy z ní dělá gravitační čočku,což jak zvětšuje, tak zkresluje vzhled galaxií v pozadí. Kromě vytváření barevných snímků použil James Webb k analýze spekter vybraných galaxií ve studované oblasti také Near Infrared Spectrograph (NIRSpec).
Co viděli astrofyzici?
Mezi nejslabší galaxie za kupou patřilybyly nalezeny tři kompaktní infračervené objekty, které vypadají jako zelený hrášek. Nejvzdálenější z nich přitom gravitační čočka SMACS 0723 asi 10x zvětšila, což umožnilo podrobně prozkoumat její vlastnosti. Světlo z ní přitom k Zemi putovalo více než 13 miliard světelných let a galaxie existovala, když byl vesmír asi 5 % svého současného stáří.
Analýza emisních spekter z těchto galaxií,korigované na červený posuv ukázaly, že emisní vrcholy na různých vlnových délkách z těchto kompaktních galaxií raného vesmíru az galaxií zeleného hrášku se shodují. Emisní čáry ukazují záření charakteristické pro vodík, kyslík a neon.
Spektrální čáry dvou galaxií zeleného hrášku (nahoře) a tří nových galaxií raného vesmíru (dole). Obrázek: Goddard Space Flight Center/Rhoads et al. 2023
Proč je to důležité?
Dvě galaxie prozkoumané Webbem obsahujíkyslík na asi 20 % Mléčné dráhy. To je velmi blízko známým galaxiím zeleného hrášku. Třetí galaxie je ještě neobvyklejší: obsahuje asi 2 % kyslíku v poměru k Mléčné dráze a může být chemicky nejprimitivnější známou galaxií.
Vidíme tyto objekty takové, jaké jsou.existovala až do doby před 13,1 miliardami let, kdy byl vesmír asi o 5 % starší než jeho současný věk. A vidíme, že se jedná o mladé galaxie v každém smyslu – plné mladých hvězd a svítícího plynu, který obsahuje málo chemických produktů recyklovaných z dřívějších hvězd.
Sangita Malhotra, astrofyzička Goddard Space Flight Center NASA a spoluautorka studie
Vlevo, odjet:J122051+491255 je galaxie zeleného hrášku nacházející se ve vzdálenosti asi 170 milionů světelných let od Země. Vpravo: jedna z nových galaxií 04590, jejíž světlo doputovalo na Zemi 13,1 miliardy světelných let. Obrázek: SDSS a NASA, ESA, CSA a STScI
Objev podobností mezi prvními galaxiemi asystémy zeleného hrášku otevírají jedinečné příležitosti pro lepší studium vývoje vesmíru. Blízkost těchto kompaktních galaxií k Mléčné dráze umožňuje použít širokou škálu přístrojů a pozorování ke studiu procesů, které, jak se zdá, vedly k vytvoření celé rozmanitosti moderního vesmíru.
Přečtěte si více:
Nejkrásnější fotografie "Webba" pro rok 2022: podívejte se, co udělal dalekohled za 10 miliard dolarů
Slunce otevřelo rok zábleskem nejvýkonnější třídy
Tajemství trvanlivosti římského betonu je odhaleno: lze jej obnovit