ezzel bizonyítva, hogy a korai Univerzumban bizonyos galaxisok sokkal gyorsabban leélték életüket, mint azt korábban gondoltuk volna.
Egy galaxis "halálának" tekinthetjük, amikor a benne zajló csillagkeletkezés lelassul, avagy teljesen megszűnik. Az ilyen galaxisokat csendes, vagy inaktív fázisban lévő galaxisoknak is nevezzük. A James Webb-űrtávcső infravörös műszereivel betekintést nyerhettünk a korai Univerzum halott, vörös galaxisaiba, amelyek azért vörösek, mert hiányoznak belőlük a kék színű, nagy tömegű, fiatal csillagok.
Az újonnan felfedezett, rekordernek számító galaxis, a RUBIES-UDS-QG-z7, 13 milliárd évvel ezelőtt alakult ki, tehát nem sokkal 13,8 milliárd éves Univerzumunk születése után. Ez az eddig ismert legtávolabbi olyan galaxis, amely nagy tömegű (tömege kb. 15 milliárd naptömeg), és már nem mutat csillagkeletkezést. Az, hogy a vizsgált galaxisban mindössze ~700 millió évesen megállt a csillagkeletkezés, igencsak meglepő, és kihívás elé állítja jelenleg elfogadott galaxisfejlődési modelljeinket. A modellek szerint ugyanis a korai Univerzumban 100-szor olyan ritkának kéne lenniük az említett típusú galaxisoknak, mint ahogyan azt a RUBIES-UDS-QG-z7 létezése sugallja. Ennek megfelelően tehát talán újra kell gondolnunk azt, hogy vajon milyen folyamatok vethettek véget a csillagkeletkezésnek a korai Univerzum nagy tömegű galaxisaiban.
Robbanásszerű csillagkeletkezés - rövid élet
A csendes, avagy csillagkeletkezést nem mutató galaxisok nagy számban fordulnak elő otthonunk, a Tejútrendszer környezetében is. A távolabbi, a korai Univerzumban kialakult galaxisoktól azonban azt várnánk, hogy pár százmillió évvel később is aktív csillagkeletkezést mutassanak, hiszen születésük óta a modellek szerint még nem telt el elég idő ahhoz, hogy kifulladjon bennük a csillagkeltés folyamata.
A James Webb-űrtávcső a távoli, fiatal Univerzumot vizsgálva a korábbiakban több nagy tömegű, inaktív galaxist fedezett fel, amelyek 1,2 milliárd évvel az Ősrobbanás után keletkeztek. Később, a RUBIES (Red Unknowns: Bright Infrared Extragalactic Survey) nevet viselő projekt során még fiatalabb halott galaxisokat sikerült felfedezni, többek között a rekordernek számító RUBIES-UDS-QG-z7-et is.
A távoli, nagy tömegű galaxisoknak viszonylag kevés idejük volt az Ősrobbanás óta arra, hogy kialakuljanak bennük a csillagok, és így a csillagkeletkezés folyamatának gyorsan és hatásosan kellett zajlania. A vizsgált RUBIES-UDS-QG-z7 amellett, hogy kifejezetten nagy tömegű, a megfigyelések alapján közel 50-100 millió évvel ezelőtt alábbhagyott, majd teljesen megállt benne a csillagkeletkezés. Ez igencsak meglepő, ugyanis a hozzá hasonló távolságban található galaxisok legtöbbje aktív csillagkeltést mutat. A RUBIES-UDS-QG-z7 "csendességének" magyarázata a kutatók szerint abban rejlik, hogy a galaxisban található csillagközi gáz, illetve por - tehát a kozmikus építőkockák, amelyekből a csillagok kialakulnak - kis méretűre sűrűsödött össze, amely által a csillagkeletkezés robbanásszerű gyorsasággal vette kezdetét, ám rövid idő alatt elhalt.
További számítások és modellezés során a kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy a RUBIES-UDS-QG-z7-hez hasonló galaxisok igen ritkák lehetnek a korai Univerzumban: 1 millióból mindössze 1 galaxis mutathat hasonló tulajdonságokat. Természetesen messzemenő következtetést nehéz lenne levonni egyetlen detektálásból, hiszen nem tudhatjuk, hogy az említett rekorder-galaxis vizsgálata egy szerencsés véletlennek köszönhető-e. A későbbi évek során a James Webb-űrtávcső nagyobb égterületet vizsgál majd, így az alapján következtethetünk majd a RUBIES-UDS-QG-z7 jellegzetességeit mutató galaxisok gyakoriságára, és azok tulajdonságaira a korai Univerzumban.
Az említett eredményekről szóló tanulmány az Astrophysical Journal című szaklapban jelent meg.
A cikk forrása: https://www.space.com/the-universe/record-breaking-dead-galaxy-discovered-by-jwst-lived-fast-and-died-young-in-the-early-universe
Szerző: Könyves-Tóth Réka, Tudományos munkatárs
CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet