Teleskopy NASA rzucają światło na "Kosmiczne Winogrona"
Obserwacje ALMA i JWST ujawniają nieoczekiwane szczegóły szybkiego wzrostu w słabej, nowo powstałej galaktyce przypominającej winogrono, podobnej do galaktyki we wczesnym Wszechświecie po Wielkim Wybuchu.
 |
| Artystyczna wizja galaktyki „Kosmiczne Winogrona”, złożonej z co najmniej 15 masywnych skupisk gwiazd, znacznie więcej niż przewidują obecne modele teoretyczne, które mogłyby istnieć w jednym wirującym dysku w tak wczesnym okresie. Źródło: NSF/AUI/NSF NRAO/B.Saxton |
Wykorzystując obserwacje z Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) i Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST), wzmocnione soczewkowaniem grawitacyjnym, zespół odkrył pierwotną galaktykę, która powstała zaledwie 930 milionów lat po Wielkim Wybuchu (z=6,072), złożoną z co najmniej 15 gęstych skupisk gwiazdotwórczych osadzonych w wirującym dysku niczym Kosmiczne Winogrono. Skupiska te, o rozmiarach od 10 do 60 parseków, dominują w 70% promieniowania ultrafioletowego galaktyki, zmieniając nasze rozumienie formowania się wczesnych struktur galaktycznych. Łącznie, temu pojedynczemu układowi poświęcono ponad 100 godzin obserwacji teleskopowych, co czyni go jedną z najintensywniejszych badanych galaktyk wczesnego Wszechświata.
Chociaż we wcześniejszych obserwacjach Kosmicznego Teleskopu Hubble’a, galaktyka wygląda jak gładki, pojedynczy obiekt przypominający dysk, potężna rozdzielczość ALMA i JWST, wzmocniona soczewkowaniem grawitacyjnym, ujawniła zupełnie inny obraz: wirującą galaktykę pełną małych skupisk, przypominających kiście winogron. Odkrycie to oznacza, że astronomowie po raz pierwszy połączyli struktury wewnętrzne w małej skali z rotacją na dużą skalę typowej galaktyki u zarania dziejów, osiągając rozdzielczość przestrzenną sięgającą zaledwie 10 parseków (około 30 lat świetlnych).
Ta galaktyka nie reprezentuje rzadkiego ani ekstremalnego układu. Leży dokładnie na ciągu głównym galaktyk pod względem aktywności gwiazdotwórczej, masy, rozmiaru i składu chemicznego, co oznacza, że prawdopodobnie reprezentuje szerszą populację. Jeśli tak, wiele innych pozornie gładkich galaktyk obserwowanych przez obecne instrumenty może składać się z podobnych, niewidocznych podstruktur, ukrytych przez ograniczenia obecnej rozdzielczości.
Ponieważ istniejące symulacje nie są w stanie odtworzyć tak dużej liczby skupisk w rotujących galaktykach we wczesnym okresach, odkrycie to rodzi kluczowe pytania dotyczące sposobu powstawania i ewolucji galaktyk. Sugeruje ono, że nasza wiedza na temat procesów sprzężenia zwrotnego i formowania się struktur w młodych galaktykach może wymagać gruntownej rewizji. Kosmiczne Winogrona oferują obecnie unikalne spojrzenie na narodziny i rozwój galaktyk i mogą być zaledwie pierwszymi z wielu. Przyszłe obserwacje będą kluczowe dla ustalenia, czy takie skupiska struktur były powszechne w młodości Wszechświata.
Wyniki badań zostały opublikowane w Nature Astronomy.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
Czytaj też:
