Naukowcy odkryli tlen w najstarszej znanej galaktyce
Astronomowie w ramach dwóch różnych badań odkryli tlen w najodleglejszej galaktyce odkrytej do tej pory. Może to wpłynąć na rozumienie przez badaczy ewolucji wczesnego Wszechświata.
Dwa różne zespoły astronomów z Leiden Observatory i Scuola Normale Superiore, wykryły tlen w najodleglejszej znanej galaktyce, JADES-GS-z14-0. Dwa oddzielne badaniach, były możliwe dzięki Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), z którym współpracuje Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO). Odkrycie to może wpłynąć na rozumienie tego jak szybko galaktyki formowały się we wczesnym Wszechświecie.
Odkryta w zeszłym roku JADES-GS-z14-0 jest najodleglejszą potwierdzoną galaktyką, jaką kiedykolwiek znaleziono – znajduje się tak daleko, że jej światło potrzebowało 13,4 miliarda lat, aby mogło zostać zaobserwowane z Ziemi i widoczna jest taką, jaka była, gdy Wszechświat miał mniej niż 300 milionów lat, czyli około 2 proc. swojego obecnego wieku.
Wykrycie tlenu za pomocą ALMA, zestawu teleskopów na pustyni Atacama w Chile, sugeruje zdaniem badaczy, że galaktyka jest znacznie bardziej dojrzała chemicznie niż oczekiwano.
„To tak, jakbyśmy znaleźli nastolatka tam, gdzie spodziewalibyśmy się tylko dzieci. Wyniki pokazują, że galaktyka uformowała się bardzo szybko, a także szybko dojrzała. Jest to kolejny dowód na to, że formowanie się galaktyk zachodzi znacznie szybciej niż zakładaliśmy” – mówi Sander Schouws z Leiden Observatory, astronom współpracujący przy badaniu opublikowanym w czasopiśmie The Astrophysical Journal.
Galaktyki zazwyczaj, gdy rozpoczynają swoje życie są wypełnione pełne młodymi gwiazdami, które składają się głównie z lekkich pierwiastków, takich jak wodór i hel. W miarę ewolucji obiekty te tworzą cięższe pierwiastki, takie jak tlen, które po ich śmierci są rozpraszane w galaktyce-gospodarzu.
Naukowcy uważali, że w wieku 300 milionów lat Wszechświat był jeszcze zbyt młody, aby galaktyki zawierały ciężkie pierwiastki. Jednak dwa nowe badania wskazują, że JADES-GS-z14-0 zawiera około 10 razy więcej ciężkich pierwiastków niż oczekiwano.
„Te nowe wyniki wskazują na nowe spojrzenie na pierwsze fazy ewolucji galaktyk. Dowody na dojrzałość galaktyk we wczesnym Wszechświecie rodzi pytania o to, kiedy i jak dokładnie one powstały” – twierdzi Stefano Carniani ze Scuola Normale Superiore, naukowiec współpracujący przy badaniu opublikowanym w czasopiśmie Astronomy & Astrophysics.
Wykrycie tlenu pozwoliło również astronomom na znacznie dokładniejszy pomiar odległości do JADES-GS-z14-0.
„Detekcja ALMA zapewnia niezwykle precyzyjny pomiar odległości galaktyki z niepewnością wynoszącą zaledwie 0,005 proc. Ten poziom precyzji – analogiczny do dokładności do 5 cm w odległości 1 km – pomaga nam lepiej zrozumieć właściwości odległych galaktyk” – tłumaczy Eleonora Parlanti z Scuola Normale Superiore.
„Chociaż galaktyka została pierwotnie odkryta za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba, dopiero ALMA potwierdziła i precyzyjnie określiła ogromną odległość w jakiej się znajduje. Pokazuje to niesamowitą synergię między ALMA i JWST w celu ujawnienia formowania się i ewolucji pierwszych galaktyk” – podsumowuje Rychard Bouwens z Leiden Observatory.
Emil Gołoś
