Астрономи који користе свемирски телескоп Џејмс Веб (ЈВСТ) добили су до сада најјаснији увид у то како су се галаксије спојиле само неколико стотина милиона година након Великог праска. Њихова запажања откривају да су ове ране галаксије биле далеко неуређеније и турбулентније од грациозних спирала које данас видимо широм космоса.
Предвођен истраживачима са Универзитета у Кембриџу, тим је испитао преко 250 младалачких галаксија које су постојале када је свемир био стар између 800 милиона и 1,5 милијарди година. Праћењем кретања гаса унутар ових система, открили су да је већина њих веома нестабилна, испуњена накупинама гаса и звезда, а не глатким, ротирајућим дисковима који се виде у зрелим галаксијама као што је Млечни пут.
Од космичког хаоса до реда
Налази, објављени у Месечна обавештења Краљевског астрономског друштвасугеришу да су галаксије полако прелазиле из хаотичних у стабилне структуре како се универзум еволуирао. Током раних фаза космичке историје, интензивно формирање звезда и гравитационе силе су узбуркале гас тако снажно да су се многе галаксије бориле да се стану у стабилну ротацију.
„Не видимо само неколико спектакуларних изузетака – ово је први пут да смо у могућности да посматрамо читаву популацију одједном“, рекла је прва ауторка Лола Данхаиве са Кембриџовог института за космологију Кавли. „Пронашли смо огромне варијације: неке галаксије почињу да се слажу у уређену ротацију, али већина је и даље хаотична, са гасом који се надувава и креће се у свим правцима.
Да би истражили ове удаљене галаксије, истраживачи су користили ЈВСТ-ов НИРЦам инструмент у специјализованом „режиму гризма“ који бележи слабу светлост из јонизованог гаса водоника. Данхаиве је развио нови софтвер за декодирање сложених података, повезујући их са сликама из других ЈВСТ истраживања како би пратио како се гас креће унутар сваке галаксије.
„Претходни резултати су указивали на то да су се масивни, добро уређени дискови формирали веома рано, што се није уклапало у наше моделе“, рекао је коаутор др Сандро Тачела са Института Кавли и Лабораторије Кевендиш. „Али, ако посматрамо стотине галаксија са нижим звезданим масама уместо само једне или две, видимо ширу слику, и много је више у складу са теоријом. Ране галаксије су биле турбулентније, мање стабилне и расле су кроз честа спајања и експлозије формирања звезда.“
Премошћавање космичких ера
„Овај рад помаже да се премости јаз између епохе рејонизације и такозваног космичког поднева, када је формирање звезда достигло врхунац“, рекао је Данхаиве, који је такође повезан са лабораторијом Кевендиш. „То показује како су грађевни блокови галаксија постепено прелазили из хаотичних накупина у уређене структуре и како су се формирале галаксије попут Млечног пута.
Студија наглашава како ЈВСТ омогућава астрономима да проучавају динамику галаксије на невиђеном нивоу детаља. Будућа истраживања ће комбиновати ове налазе са посматрањем хладног гаса и прашине како би се створило потпуније разумевање како су се прве галаксије универзума спојиле.
„Ово је само почетак“, рекла је Тачела. „Са више података, моћи ћемо да пратимо како су ови турбулентни системи расли и постали грациозне спирале које видимо данас.
Истраживање су подржали Краљевско друштво, Европска унија и Савет за науку и технологију (СТФЦ), део британског истраживања и иновација (УКРИ). ЈВСТ је међународна сарадња између НАСА-е, ЕСА-е и Канадске свемирске агенције (ЦСА). Подаци су прикупљени путем ЈВСТ Адванцед Дееп Ектрагалацтиц Сурвеи (ЈАДЕС). Сандро Тацхела је члан Ст Едмунд’с Цоллегеа у Кембриџу, а Лола Данхаиве је студент докторских студија у Центру за докторску обуку (ЦДТ) у науци интензивне података.
