A forradalmi felfedezés nyomán a csillagászoknak újra kell gondolniuk, hogy milyen gyorsan alakulhattak ki a galaxisok a korai Világegyetemben.
A tavaly felfedezett JADES-GS-z14-0 a valaha talált legtávolabbi galaxis: annyira messze van tőlünk, hogy a fénye 13,4 milliárd év alatt ér ide. Eszerint mi most úgy látjuk, ahogyan a Világegyetem 300 millió éves korában létezett, vagyis akkor, amikor a kora még csak 2%-a volt a jelenleginek. Az oxigént a chilei Atacama-sivatagban lévő ALMA rádiótávcső-hálózattal detektálták. A felfedezés arra utal, hogy ez a távoli galaxis kémiailag sokkal fejlettebb, mint vártuk.
„Mintha bölcsődések között találnánk egy kamaszt.” – mondta Sander Schouws (Leideni Obszervatórium), az Astrophysical Journal című szaklap által közlésre elfogadott tanulmány vezető szerzője. „Az eredmények szerint a galaxis nagyon gyorsan alakult ki, és gyorsan is fejlődik, ami egy újabb bizonyíték arra, hogy a galaxisok kialakulása sokkal rövidebb időskálájú folyamat, mint gondoltuk.”
Egy csillagváros nagy eséllyel fiatal csillagokkal telve kezdi életét, amelyek főként olyan könnyű elemekből állnak, mint a hidrogén és a hélium. A csillagok fejlődésével olyan nehezebb elemek jönnek létre, mint az oxigén, amely a haláluk után a galaxisukban árad szét. A kutatók eddig úgy gondolták, hogy a Világegyetem 300 millió éves korában még mindig túl fiatal volt ahhoz, hogy a galaxisai tele legyenek nehéz elemekkel. A két új tanulmány most arra utal, hogy a JADES-GS-z14-0 nagyjából tízszer annyi nehéz elemet tartalmaz, mint várták.
„Lenyűgöző volt látni a váratlan eredményeket, mert új betekintést nyújtanak a galaxisfejlődés korai fázisaiba.” – mondta Stefano Carniani (Scuola Normale Superiore), a másik tanulmány vezető szerzője, amelyet az Astronomy & Astrophysics című lap fogadott el közlésre. „Bizonyítékunk van arra, hogy egy galaxis már a Világegyetem gyerekkorában felnőtt volt, és ez kérdéseket vet fel a galaxisok kialakulásával és fejlődésével kapcsolatban.”
Az oxigén detektálása lehetővé tette a csillagászok számára, hogy a különleges galaxissal kapcsolatos távolságméréseket pontosítsák. „Az ALMA kivételesen pontos mérési adatokat kínál a galaxis távolságára vonatkozóan, akár 0,005 százalékos hibahatárral. Ez a pontosság – ami 1 kilométeres távon 5 centiméternek felel meg – segít tisztábban látnunk a távoli galaxis tulajdonságaival kapcsolatban.” – tette hozzá Eleonora Parlanti (Scuola Normale Superiore), a második tanulmány társszerzője.
„Magát a galaxist a James Webb-űrtávcsővel fedezték fel, de az ALMA rádiótávcső-hálózatra volt szükség, hogy megerősítse és pontosan meghatározza a távolságát.” – mondta Rychard Bouwens (Leideni Obszervatórium), a második tanulmány társszerzője. „Ez jól demonstrálja, hogy milyen fontos az ALMA és a Webb-űrtávcső közös munkája az első galaxisok kialakulásának és fejlődésének megismerésében.”
Az ESO csillagásza, Gergö Popping, aki az ALMA rádiótávcső-hálózat európai regionális központjában dolgozik, elmondta: „Igazán meglepett, hogy a JADES-GS-z14-0-ban egyértelműen oxigént detektáltak. Ez arra utal, hogy a galaxisok az ősrobbanás után sokkal gyorsabban kialakulhattak, mint gondoltuk. Ez az eredmény szépen mutatja az ALMA szerepét annak feltárásában, hogy az Univerzum első galaxisai milyen feltételek mellett jöhettek létre.”
Forrás: https://www.eso.org/public/news/eso2507/
Az eredményekről beszámoló szakcikkek: https://arxiv.org/abs/2409.20549, https://www.aanda.org/component/content/article/213-press-releases/2025-press-releases/3068-oxygen-discovered-in-most-distant-known-galaxy
Szerző: Ujhelyi Borbála, Kutatási asszisztens
CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet