Teleskop Webba pozwolił zbadać odległe galaktyki
Astronomowie z Leiden University przeprowadzili badanie z wykorzystaniem Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba, które wykazało, że najbardziej masywne galaktyki istniejące we wczesnym Wszechświecie mają znacznie więcej małych gwiazd, niż wcześniej zakładano. Może to oznaczać, że ich masa była dużo większa, niż sugerowały wcześniejsze pomiary. Wyniki podważają dotychczasowe rozumienie procesu formowania się pierwszych galaktyk. Badanie opublikowano w czasopiśmie „Nature Astronomy”.
Badacze przeanalizowali dziewięć masywnych i rozwiniętych galaktyk, które zakończyły proces powstawania gwiazd miliardy lat temu. Zestawili bardzo głębokie widma zebrane przez Teleskop Webba z wcześniejszymi obserwacjami naziemnymi pochodzącymi z Very Large Telescope. Pozwoliło im to po raz pierwszy ustalić proporcje między niewielkimi i słabymi gwiazdami a dużymi, jasnymi obiektami w tak odległych galaktykach.
W celu wykonania pomiarów astronomowie analizowali światło galaktyk poprzez rozłożenie go na widmo. Delikatne różnice w jego kolorze umożliwiły określenie typów gwiazd występujących w poszczególnych obiektach. Naukowcy zaznaczają, że widmo jest zwykle zdominowane przez jasne i masywne gwiazdy, przez co wykrycie znacznie słabszych gwiazd o małej masie jest bardzo trudne.
Badacze zobrazowali najjaśniejsze gwiazdy jako wieżowce dostrzegalne z dużej odległości. Między tymi nielicznymi, jasnymi obiektami znajduje się jednak znacznie większa liczba gwiazd o małej masie, które można porównać do domów rozmieszczonych pomiędzy wysokimi budynkami. Z tego powodu całkowita masa galaktyki może być dużo większa, niż wynikało z wcześniejszych szacunków.
Więcej małych gwiazd może wskazywać na większą masę
Do określania masy znajdującej się w niewidocznych, małych i słabych gwiazdach astronomowie zwykle przyjmowali, że proces powstawania gwiazd przebiega w podobnych proporcjach w całym kosmosie. Uzyskane wyniki kwestionują takie założenie. Wskazują, że najbardziej masywne galaktyki we wczesnym Wszechświecie miały znacznie większy udział gwiazd o małej masie niż mniej masywne obiekty, w tym Droga Mleczna.
W jednej z analizowanych galaktyk efekt ten był, według astronomów, szczególnie silny. Obiekt ten prawdopodobnie powstał mniej niż półtora miliarda lat po Wielkim Wybuchu i mógł mieć masę nawet czterokrotnie większą, niż wynikało z wcześniejszych oszacowań.
Naukowcy zaznaczają, że jeszcze niedawno przeprowadzenie tego rodzaju pomiarów nie było możliwe. Do ich wykonania potrzebowali instrumentu pozwalającego obserwować bardzo odległe galaktyki, widm o wyjątkowo wysokiej jakości oraz nowych metod analizy umożliwiających wiarygodne wykrycie subtelnych sygnatur słabych gwiazd o małej masie znajdujących się w ogromnych strukturach kosmicznych.
Odkrycie zmienia obraz wczesnego Wszechświata
Zdaniem badaczy wyniki mają istotne znaczenie dla rozumienia wczesnego Wszechświata. Obserwacje wykonane za pomocą Teleskopu Webba ujawniły zaskakująco masywne i rozwinięte galaktyki, które istniały krótko po Wielkim Wybuchu. Nowe ustalenia wskazują, że ich masa mogła być jeszcze większa, niż początkowo zakładano. Modele opisujące powstawanie galaktyk będą musiały wyjaśnić, w jaki sposób tak duża liczba małych gwiazd mogła powstać na tak wczesnym etapie historii Wszechświata.
Naukowcy wskazują również, że małe gwiazdy mogą zawierać znacznie więcej masy, niż wcześniej przypuszczano. Wyniki badania mogą mieć znaczenie dla wielu obszarów astronomii. W związku z tym, że wiele planet znajduje się na orbitach wokół gwiazd o małej masie, badanie może wskazywać, że we wczesnym Wszechświecie powstało więcej planet, niż wcześniej zakładano.
Mariusz Drzewiecki
