«Βρήκαμε ότι αυτός ο γαλαξίας είναι υπερχημικά άφθονος, κάτι που κανείς μας δεν περίμενε».
Νέες εικόνες από το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (JWST) της NASA αποκάλυψαν ότι ένας πολύ γνωστός πρώιμος γαλαξίας έχει έναν επισκιασμένο σύντροφο που είναι άφθονο με σχηματισμό άστρων.
Ο αρχικός στόχος του JWST ήταν ο SPT0418-47, ένας από τους φωτεινότερους σκονισμένους γαλαξίες που σχηματίζουν αστέρια στο πρώιμο σύμπαν. Δεδομένου ότι είναι ένας εξαιρετικά μακρινός γαλαξίας – βρίσκεται περίπου 12 δισεκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη – το φως του κάμπτεται και μεγεθύνεται από τη βαρύτητα ενός άλλου γαλαξία στο προσκήνιο (που βρίσκεται μεταξύ του SPT0418-47 και του διαστημικού τηλεσκοπίου), δημιουργώντας ένα σχεδόν τέλειο κύκλο που ονομάζεται δαχτυλίδι του Αϊνστάιν.
Χρησιμοποιώντας το JWST, οι αστρονόμοι μπόρεσαν να έχουν μια πιο καθαρή άποψη του SPT0418-47 και εντόπισαν μια περίεργη σταγόνα φωτός να λάμπει κοντά στην εξωτερική άκρη του γαλαξία. Όπως αποδεικνύεται, η σταγόνα αντιπροσωπεύει έναν συνοδό γαλαξία που προηγουμένως επισκιαζόταν από το φως του γαλαξία στο προσκήνιο.
«Βρήκαμε ότι αυτός ο γαλαξίας είναι υπερ-χημικά άφθονος, κάτι που κανείς μας δεν περίμενε», δήλωσε στη δήλωση ο Bo Peng, επικεφαλής της μελέτης και διδακτορικός φοιτητής στην αστρονομία στο Cornell. “Το JWST αλλάζει τον τρόπο που βλέπουμε αυτό το σύστημα και ανοίγει νέους χώρους για να μελετήσουμε πώς σχηματίστηκαν τα αστέρια και οι γαλαξίες στο πρώιμο σύμπαν.”
Οι προηγούμενες παρατηρήσεις του SPT0418-47 χρησιμοποιώντας τη Συστοιχία Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) στη Χιλή περιείχαν υπαινιγμούς του συνοδού, οι οποίοι, εκείνη την εποχή, ερμηνεύτηκαν ως τυχαίος θόρυβος, είπαν οι ερευνητές.
Χρησιμοποιώντας το JWST, ο ερευνητής ανακάλυψε ότι ο συνοδός γαλαξίας, που ονομάζεται SPT0418-SE, βρίσκεται σε απόσταση περίπου 16.000 ετών φωτός από τον SPT0418-47. Συγκριτικά, τα Νέφη του Μαγγελάνου – ένα ζευγάρι νάνων γαλαξιών συντρόφων του Γαλαξία – βρίσκονται περίπου 160.000 έτη φωτός μακριά από εμάς.
Η εγγύτητα των SPT0418-47 και SPT0418-SE υποδηλώνει ότι αυτοί οι γαλαξίες είναι βέβαιοι να αλληλεπιδράσουν ή να συγχωνευτούν μεταξύ τους τελικά. Με τη σειρά του, αυτό το γαλαξιακό ζεύγος θα μπορούσε να ρίξει φως στο πώς οι πρώιμοι γαλαξίες εξελίχθηκαν σε μεγαλύτερους, δεδομένου ότι ο SPT0418-47 πιστεύεται ότι σχηματίστηκε όταν το σύμπαν ήταν μόλις 1,4 δισεκατομμυρίων ετών, σύμφωνα με τη δήλωση.
Είναι ενδιαφέρον ότι το SPT0418-SE πιστεύεται ότι έχει ήδη φιλοξενήσει πολλές γενιές αστέρων, παρά το νεαρό της ηλικίας του. Και οι δύο γαλαξίες έχουν μια ώριμη μεταλλικότητα – ή μεγάλες ποσότητες στοιχείων όπως ο άνθρακας, το οξυγόνο και το άζωτο που είναι βαρύτερα από το υδρογόνο και το ήλιο – που είναι παρόμοια με τον ήλιο. Ωστόσο, ο ήλιος μας είναι 4,5 δισεκατομμυρίων ετών και κληρονόμησε τα περισσότερα από τα μέταλλα του από προηγούμενες γενιές αστέρων που ήταν οκτώ δισεκατομμυρίων ετών, είπαν οι ερευνητές.
«Βλέπουμε τα υπολείμματα τουλάχιστον δύο γενεών άστρων που έζησαν και πέθαναν μέσα στα πρώτα δισεκατομμύρια χρόνια της ύπαρξης του σύμπαντος, κάτι που δεν είναι αυτό που συνήθως βλέπουμε», ο συγγραφέας της μελέτης Amit Vishwas, ερευνητής στο Το Cornell Center for Astrophysics and Planetary Sciences, ανέφερε στην ίδια δήλωση.
«Υποθέτουμε ότι η διαδικασία σχηματισμού άστρων σε αυτούς τους γαλαξίες πρέπει να ήταν πολύ αποτελεσματική και ξεκίνησε πολύ νωρίς στο σύμπαν, ιδιαίτερα για να εξηγήσει τη μετρούμενη αφθονία αζώτου σε σχέση με το οξυγόνο, καθώς αυτή η αναλογία είναι ένα αξιόπιστο μέτρο για το πόσες γενιές άστρων έζησαν και πέθαναν», είπε ο Vishwas.
Τα νέα ευρήματα δημοσιεύτηκαν στις 17 Φεβρουαρίου στο Astrophysical Journal Letters.
