James Webb Space Telescope spolu s rádioteleskopom ALMA zachytil vzdialený systém galaxií CRISTAL-02, ktorý ukazuje, ako mohli niektoré skoré galaxie veľmi rýchlo vyrásť a následne prestať tvoriť nové hviezdy. Systém pozorujeme v čase, keď mal vesmír približne jednu miliardu rokov, teda relatívne krátko po Veľkom tresku.
CRISTAL-02 je pravdepodobne neskorá fáza zrážky viacerých galaxií. Má hviezdnu hmotnosť približne 10 miliárd Sĺnk a zároveň z neho uniká mohutný prúd plynu. Tento výtrysk je takmer rovnako veľký ako celý galaktický systém a plyn z neho uniká rýchlosťou stoviek míľ za sekundu. Podľa astronómov ide o jeden z najpriamejších dôkazov toho, že mladé galaxie mohli samy seba pripraviť o materiál potrebný na ďalšiu tvorbu hviezd.
Pri zrážkach galaxií sa veľké oblaky plynu stláčajú a spúšťajú prudkú vlnu tvorby hviezd. V CRISTAL-02 vzniká približne 260 hviezd s hmotnosťou Slnka ročne, čo je asi trikrát viac než pri podobne hmotných galaxiách z rovnakého obdobia. Lenže zároveň systém stráca viac ako 500 slnečných hmôt plynu ročne, teda zhruba dvadsaťkrát viac než typické masívne galaxie.
Práve tento únik plynu je problém. Chladný molekulárny plyn je základnou surovinou pre vznik hviezd. Ak ho hviezdne vetry a explózie supernov rozptýlia alebo vyženú mimo galaxie, systém môže postupne stratiť schopnosť vytvárať nové hviezdy. Autori štúdie odhadujú, že ak by tento proces pokračoval, CRISTAL-02 by mohol prísť o zásoby plynu za menej než 100 miliónov rokov, čo je v kozmickom meradle veľmi krátky čas.
Pozorovanie pomáha vysvetliť jednu zo záhad skorého vesmíru. James Webb už ukázal, že niektoré galaxie boli prekvapivo veľké veľmi skoro po Veľkom tresku, no zároveň mnohé z nich už o niečo neskôr prestali aktívne tvoriť hviezdy. CRISTAL-02 ponúka možné vysvetlenie: skoré galaxie mohli najprv veľmi rýchlo narásť počas zrážok a následne sa vlastnou intenzívnou aktivitou pripraviť o plyn.
Výskumníci však upozorňujú, že hviezdne vetry nemusia byť jediným vysvetlením. Podobné úniky plynu môžu poháňať aj aktívne čierne diery v centrách galaxií. Tie dokážu ovplyvňovať svoje okolie dlhšie než samotné hviezdne explózie. Pri CRISTAL-02 preto zatiaľ nemožno úplne vylúčiť, že za výtryskom stála čierna diera, ktorá v čase pozorovania už nebola aktívna.
Vedci zároveň porovnali tento únik plynu s ďalšími 99 podobnými prípadmi naprieč približne 12 miliardami rokov kozmickej histórie. Zistili, že efektivita takýchto galaktických výtokov sa zrejme výrazne nemenila, hoci samotné galaxie sa počas vývoja vesmíru menili. To môže pomôcť pri úpravách kozmologických simulácií, ktoré sa snažia vysvetliť vývoj galaxií od skorého vesmíru až po dnešok.
Podobné procesy môžu mať význam aj pre budúcnosť našej galaxie. Mliečna cesta by sa mala približne o 4,5 miliardy rokov zraziť s galaxiou Andromeda. Táto udalosť môže spustiť novú vlnu tvorby hviezd a s ňou aj silné hviezdne vetry. Výsledkom by podľa astronómov mohla byť veľká pokojná eliptická galaxia, v ktorej sa tvorba nových hviezd postupne utlmí.
James Webb Space Telescope ALMA CRISTAL-02 Veľký tresk Mliečna cesta Andromeda čierna diera supernova
Komentáre