Teleskop Jamesa Webba odkrył zaskakująco młode bliźniaczki Drogi Mlecznej

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba został zaprojektowany z myślą badaniu jeszcze odleglejszych zakątków kosmosu niż jakiekolwiek inne obserwatorium. Teraz wykrył on, że pewne odległe galaktyki charakteryzują się strukturą podobną do naszej Drogi Mlecznej, mimo że znajdują się aż 11 miliardów lat świetlnych stąd. Ich budowa sugeruje, że myliliśmy się co do pewnych zasad ewolucji galaktyk.

Dojrzała galaktyka spiralna

We Wszechświecie około dwie trzecie wszystkich galaktyk spiralnych to tak zwane galaktyki spiralne z poprzeczką. Galaktyka spiralna z poprzeczką to taka galaktyka, która posiada ogromną strukturę przypominającą poprzeczkę biegnącą przez jej centrum. Składa się ona z gazu i pyłu kierowanych z zewnętrznych krańców galaktyki do jej jądra, napędzających powstawanie gwiazd i wzrost supermasywnej czarnej dziury w centrum.

„Poprzeczki rozwiązują w galaktykach problem łańcucha dostaw.”, powiedział Shardha Jogee, autor pracy naukowej poświęconej odkryciu. „Podobnie jak my musimy dostarczać surowce z portu do fabryk w głębi lądu, fabryk które wytwarzają nowe produkty, poprzeczka transportuje gaz do regionu centralnego, gdzie jest on szybko przekształcany w nowe gwiazdy, w tempie zwykle 10 do 100 razy szybsym niż w reszcie galaktyki.”

Powszechnie uważa się, że poprzeczka pojawia się w galaktyce spiralnej na pewnym etapie jej ewolucji, gdy ta osiąga swego rodzaju dojrzałość. Badania wykazywały bowiem, że odsetek galaktyk z poprzeczkami spada tym bardziej im dalej patrzymy w przeszłość. Dlatego też sądzi się, że przed pewnym punktem we Wszechświecie galaktyki spiralne z poprzeczką nie powinny występować w ogóle. To dlatego, że nie miały wystarczająco czasu na rozwój.

Niespodziewane rezultaty obserwacji

Teraz, za sprawą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba, powyższe założenia zaczęły być podawane w wątpliwość. JWST zbadał bowiem serię odległych galaktyk, które wcześniej były obserwowane przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a. Dokonał tego, albowiem naukowcy chcieli sprawdzić, czy zdoła wykryć nowe szczegóły w ich strukturze. Rzeczywiście, w kilku z nich zdołał dostrzec wyraźne poprzeczki, które wcześniej wyglądały niczym okrągłe smugi.

Odległe galaktyki, w których JWST wykrył poprzeczki. | Źródło: NASA/CEERS/University of Texas Austin

„Rzuciłem okiem na te dane i powiedziałem, że rzucamy wszystko inne.”, powiedział Jogee. „Poprzeczki prawie niewidoczne w danych z Hubble’a właśnie wyskoczyły na obrazach z JWST, pokazując ogromne zdolności JWST do dostrzegania podstawowej struktury galaktyk.”

Co istotne, galaktyki, którym Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba się przyjrzał, znajdują się w odległości od 8 do 11 miliardów lat świetlnych od Ziemi. Oznacza to, widzimy je w stanie takim, w jakim znajdowały się od 2,8 do 5,8 miliarda lat po Wielkim Wybuchu, gdy były bardzo młode. To z kolei wskazuje na to, że wykształciły one poprzeczki znacznie wcześniej niż sądzono, że to możliwe.

W przyszłości uczeni zamierzają przetestować różne modele powstawania galaktyk, aby znaleźć ten, który najlepiej pasuje do odkrycia. Ciekawe, jak bardzo za sprawą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba zmieni się nasze pojęcie o ewolucji tych gigantycznych struktur.

Źródło: University of Texas, fot. tyt. NASA/JPL-Caltech