Astrofyzici z Goddard Space Flight Center NASA prezentujú prvé výsledky svojej vedeckej analýzy
Výsledky štúdie, ktoré bolidemonštrované na výročnom stretnutí Americkej astronomickej spoločnosti v Seattli ukázali, že vzdialené mladé galaxie raného vesmíru sú svojimi vlastnosťami podobné vzácnym, ale známejším galaxiám zeleného hrášku nachádzajúcim sa v skúmanej časti vesmíru.
Galaxie raného vesmíru na obrázku Webb. Obrázok: NASA, ESA, CSA a STScI
Čo sú galaxie zeleného hrášku?
Hrachové galaxie alebo galaxie zeleného hrášku -ide o jeden z typov kompaktných galaxií s veľmi aktívnou tvorbou hviezd. Prvýkrát ich objavili v roku 2009 dobrovoľní astronómovia pri skúmaní výsledkov Sloan Digital Sky Survey. Ide o rozsiahlu astronomickú štúdiu červeného posunu hviezd a galaxií vykonanú pomocou 2,5-metrového širokouhlého ďalekohľadu observatória Apache Point.
Výsledky pozorovaní boli analyzované aklasifikovali dobrovoľní astronómovia, ktorí sa zúčastnili projektu Galaxy Zoo. Vedci našli na obrázkoch veľa malých galaxií, ktoré vyzerali ako žiariace zelené bodky pripomínajúce hrášok. Takéto galaxie sa nachádzajú relatívne blízko Mliečnej dráhy: vo vzdialenosti len niekoľko stoviek miliónov svetelných rokov (neporovnateľné s 12 až 13 miliardami svetelných rokov pre galaxie raného vesmíru).
Galaxie zeleného hrášku. Obrázok: Richard Nowell, CC BY-SA 3.0 prostredníctvom Wikimedia Commons
Farby hrachových galaxií sú nezvyčajné, pretožeznačná časť žiarenia v nich pochádza zo svietiacich oblakov plynu. Plynové oblaky produkujú svetlo so špecifickou vlnovou dĺžkou, na rozdiel od hviezd, ktoré vyžarujú v rôznych častiach spektra. Okrem toho sú hrachové galaxie veľmi kompaktné, ich veľkosť je v priemere asi 5 tisíc svetelných rokov alebo 5 % veľkosti Mliečnej dráhy.
Čo skúmal „James Webb“?
Tri galaxie raného vesmíru na snímke deep-sky okolo masívnej kopy galaxií SMACS 0723. Obrázok: NASA, ESA, CSA a STScI
Vo svojej práci výskumníci analyzovali údajezhromaždené pri skúmaní oblasti hlbokej oblohy okolo masívneho zhluku galaxií SMACS 0723. Prvé výsledky tejto štúdie priniesli najslávnejšiu a prvú snímku oficiálne publikovanú tímom vesmírneho teleskopu Jamesa Webba v lete 2022.
Hmotnosť zhluku z neho robí gravitačnú šošovku,čo zväčšuje aj skresľuje vzhľad galaxií v pozadí. Okrem vytvárania farebných obrázkov použil James Webb spektrograf Near Infrared Spectrograph (NIRSpec) na analýzu spektier vybraných galaxií v skúmanej oblasti.
Čo videli astrofyzici?
Medzi najtmavšie galaxie za kopou patriliboli nájdené tri kompaktné infračervené objekty, ktoré vyzerajú ako zelený hrášok. Najvzdialenejšiu z nich zároveň gravitačná šošovka SMACS 0723 zväčšila asi 10-krát, čo umožnilo detailne preskúmať jej vlastnosti. Svetlo z nej zároveň prešlo na Zem viac ako 13 miliárd svetelných rokov a galaxia existovala, keď mal vesmír asi 5 % svojho súčasného veku.
Analýza emisných spektier z týchto galaxií,korigované na červený posun ukázali, že emisné vrcholy na rôznych vlnových dĺžkach z týchto kompaktných galaxií raného vesmíru a z galaxií zeleného hrášku sa zhodujú. Emisné čiary ukazujú žiarenie charakteristické pre vodík, kyslík a neón.
Spektrálne čiary dvoch galaxií zeleného hrášku (hore) a troch nových galaxií raného vesmíru (dole). Obrázok: Goddard Space Flight Center/Rhoads et al. 2023
Prečo je to dôležité?
Dve galaxie skúmané Webbom obsahujúkyslík na približne 20 % Mliečnej dráhy. Toto je veľmi blízko k známym galaxiám zeleného hrášku. Tretia galaxia je ešte nezvyčajnejšia: obsahuje asi 2 % kyslíka v pomere k Mliečnej dráhe a môže byť chemicky najprimitívnejšou známou galaxiou.
Vidíme tieto predmety také, aké sú.existovala ešte pred 13,1 miliardami rokov, keď bol vesmír asi o 5 % starší ako jeho súčasný vek. A vidíme, že sú to mladé galaxie v každom zmysle - plné mladých hviezd a svietivého plynu, ktorý obsahuje málo chemických produktov recyklovaných zo skorších hviezd.
Sangita Malhotra, astrofyzička NASA Goddard Space Flight Center a spoluautorka štúdie
Vľavo:J122051+491255 je galaxia zeleného hrášku, ktorá sa nachádza vo vzdialenosti asi 170 miliónov svetelných rokov od Zeme. Vpravo: jedna z nových galaxií 04590, ktorej svetlo prešlo na Zem 13,1 miliardy svetelných rokov. Obrázok: SDSS a NASA, ESA, CSA a STScI
Objav podobností medzi prvými galaxiami asystémy zeleného hrášku otvárajú jedinečné možnosti pre lepšie štúdium vývoja vesmíru. Blízkosť týchto kompaktných galaxií k Mliečnej dráhe umožňuje použiť širokú škálu nástrojov a pozorovaní na štúdium procesov, ktoré, ako sa zdá, viedli k vytvoreniu celej rozmanitosti moderného vesmíru.
Čítaj viac:
Najkrajšie fotografie "Webba" pre rok 2022: pozrite sa, čo urobil ďalekohľad za 10 miliárd dolárov
Slnko otvorilo rok zábleskom najvýkonnejšej triedy
Tajomstvo trvanlivosti rímskeho betónu je odhalené: dá sa obnoviť