O galaxie misterioasă era deja moartă pe când Universul era tânăr. Care este cauza acestui mister

Atunci când o galaxie rămâne fără gaz și praf, procesul de naștere a stelelor se oprește. Acest lucru durează miliarde de ani, pentru a ne face o idee despre durata acestui proces. Însă o galaxie misterioasă pare să dea peste cap această teorie.

Astfel, există o galaxie neobişnuită care era deja moartă atunci când Universul avea doar 700 de milioane de ani. Ce s-a întâmplat cu ea?

Asta este ceea ce vrea să afle o echipă internațională de astronomi.

„Primele câteva sute de milioane de ani ai Universului au fost o fază foarte activă, cu o mulțime de nori de gaz care se prăbușeau pentru a forma noi stele. Galaxiile au nevoie de o aprovizionare bogată de gaz pentru a forma noi stele, iar Universul timpuriu a fost ca un bufet de tipul «mănânci cât poţi».„, a declarat Tobias Looser de la Institutul Kavli de Cosmologie de la Universitatea Cambridge.^[sursa]

O galaxie misterioasă, era deja moartă pe când Universul era la început

Astfel, atunci când galaxia JADES-GS-z7-01-QU (da, are un nume foarte atractiv) a apărut într-o observație a Telescopului Spaţial James Webb (JWST), nu prezenta prea multe dovezi de formare de stele în curs de desfășurare. (JADES este acronimul de la JWST Advanced Deep Extragalactic Survey.) Se află în ceea ce astronomii numesc o stare „stinsă” și arată ca și cum formarea de stele a început și s-a oprit rapid.

Să ne dăm seama de ce s-a întâmplat acest lucru cu tânăra galaxie este un pas important în cosmologie. De ce a încetat să mai creeze stele? Și, au fost factorii care afectează formarea stelelor aceiași atunci ca și astăzi?

Când o galaxie încetează să mai formeze stele

Încetarea formării de stele este un fenomen la care astronomii nu se așteaptă să se întâmple rapid.

„Abia mai târziu în Univers începem să vedem galaxii care încetează să mai formeze stele, fie că acest lucru se datorează unei găuri negre sau altceva.”, a declarat Dr. Francesco D’Eugenio, de asemenea de la Institutul Kavli pentru Cosmologie și coautor cu Tobias Looser la o lucrare recentă despre galaxia JADES-GS-z7-01-QU.^[sursa]

Nașterea stelelor începe, de obicei, atunci când norii de gaz se unesc. Regiunile bogate în gaz, inclusiv galaxiile, sunt locuri de primă importanță pentru pepinierele de naștere a stelelor. Datele JWST despre JADES-GS-z7-01-QU arată că această galaxie copil a cunoscut o perioadă foarte intensă de formare a stelelor la scurt timp după ce a început să se formeze (după Epoca de reionizare). Timp de undeva între 30 și 90 de milioane de ani, a fost în flăcări de formare stelară. Apoi, brusc, s-a oprit.

Acest lucru nu este surprinzător, deși astronomii nu sunt siguri de motivul pentru care s-a oprit. În mod clar, a rămas fără gaz. Poate că o gaură neagră supermasivă din inima sa a înghițit o mare parte din „materia stelară” disponibilă. Vânturile și jeturile în mișcare rapidă ale găurii negre ar fi putut, de asemenea, să împingă o mare parte din materialul de naștere a stelelor complet în afara galaxiei.

De asemenea, este posibil ca ritmul foarte rapid de formare a stelelor pe care l-a cunoscut JADES-GS-z7-01-QU să fi epuizat pur și simplu toate rezervele. Acest lucru nu este imposibil, potrivit lui Looser.

„Totul pare să se întâmple mai repede și mai dramatic în Universul timpuriu, iar acest lucru ar putea include galaxiile care trec de la o fază de formare a stelelor la cea latentă sau stinsă.”, a mai spus Tobias Looser.

Care este explicaţia

Nu este clar din datele actuale ale JWST ce s-a întâmplat cu această mică galaxie în zorii timpului. Astronomii continuă să sondeze datele.

„Nu suntem siguri dacă vreunul dintre aceste scenarii poate explica ceea ce am văzut acum cu JWST. Până acum, pentru a înțelege Universul timpuriu, am folosit modele bazate pe universul modern. Dar acum că putem vedea mult mai departe în timp și observăm că formarea stelelor s-a stins atât de rapid în această galaxie, s-ar putea ca modelele bazate pe universul modern să trebuiască să fie revizuite.”, a declarat coautorul lucrării, profesorul Roberto Maiolino.

Asta înseamnă mai multe observații cu ajutorul JWST.

„Căutăm și alte galaxii ca aceasta în Universul timpuriu, ceea ce ne va ajuta să punem niște constrângeri asupra modului și motivelor pentru care galaxiile încetează să mai formeze noi stele. S-ar putea ca galaxiile din Universul timpuriu să «moară» și apoi să revină la viață – vom avea nevoie de mai multe observații pentru a ne ajuta să ne dăm seama de acest lucru.„, a spus Dr. Francesco.

Există o altă posibilitate pe care astronomii vor dori să o sondeze. JADES-GS-z7-01-01-QU părea moartă în momentul în care a fost observată de JWST. Dar, este posibil ca stingerea nașterii de stele să fi fost doar un lucru temporar. Poate că a fost cauzată de ieșirile periodice de material de materie stelară în spațiul interstelar (antrenate de gaura neagră din nucleu). Au fost observate și alte galaxii care au luat o pauză în ceea ce privește nașterea de stele, dar acestea sunt mult mai masive decât aceasta.

Poate că JADES-GS-z7-01-01-QU a pornit fabrica de formare a stelelor mai târziu în istoria sa. În acest caz, este foarte posibil ca aceasta să fi devenit mult mai masivă în epoci ulterioare ale istoriei cosmice.

Și, acest lucru oferă o idee interesantă: poate că și alte galaxii „stinse” au luat o pauză, apoi au primit o infuzie masivă de gaz, poate prin coliziuni cu alte galaxii, pentru a crea generații ulterioare de stele. Observațiile viitoare ale JWST ar trebui să descopere mai multe galaxii de acest tip, ceea ce ar trebui să le permită astronomilor să studieze mai în detaliu fazele lor de stingere.