Ez a fényes, korai galaxis nem illeszkedik a galaxisok kialakulásáról alkotott eddigi képünkhöz. Amikor a Hubble-űrtávcső 2016-ban felfedezte a GN-z11-et, már sejthettük, hogy a hasonlóan fényes galaxisok gyakoriak lehetnek a Világegyetemben. Miután a James Webb-űrtávcső közel három évvel ezelőtt munkába állt, hirtelen özönvízszerűen áradtak ránk az új megfigyelések.
Számos olyan jelöltet azonosítottak, amelyek fénye az extrém távolság miatt vöröseltolódást szenvedett, vagyis a nagyobb hullámhossz felé tolódott el, az azonban továbbra sem ismert, hogy milyen fizikai törvények engedik meg a létezésüket. Egyes kutatók szerint a közelebbi galaxisok, amelyek fényét a sok por vörösre festi, távoli galaxisnak tűnhetnek a számunkra.
A Mirage or Miracle (Délibáb vagy csoda, MoM) felmérés abban segíti a csillagászokat, hogy eldöntsék, vajon a fényes, korai galaxisnak látszó csillagváros valóban olyan messze van-e, mint sejtik. A MoM felmérés keretében a James Webb-űrtávcső NIRSpec spektrográfjával készítenek új felvételeket a korábban azonosított célpontokról. Az új felfedezésről egy nemzetközi kutatócsoport számolt be Rohan Naidu (MIT) vezetésével az Open Journal of Astrophysics című lapban.
Vivienne Wild (University of St Andrews, UK), aki nem vett részt a kutatásban, elismerését fejezte ki a „fenomenális mennyiségű munkáért”, amelyet eddig végeztek a nagy kiterjedésű térségek megfigyelésében. A James Webb-űrtávcső szűk látómezejével a kutatók megvizsgálhatják az olyan pontosan kiválasztott célpontokat, mint a MoM-z14. Az űrteleszkóp április 16-án ismét készített egy felvételt az objektumról.
A kutatók az adatok alapján megállapították, hogy a MoM-z14 nem délibáb. Más szóval nem egy poros, csaló galaxis, hanem egy valóban távoli és valóban fényes csillagváros.
A kutatók a galaxis meglepően nagy fényességét nem tudják egy táplálkozó központi fekete lyukkal magyarázni, mert szerintük az erős sugárzás inkább a csillagoktól származik. Ezek a csillagok látszólag nagyon fiatalok: a James Webb-űrtávcső egy különösen produktív időszakban kaphatta el a MoM-z14-et, amikor nagy arányban születtek benne új csillagok. Az égitest meglepően kompakt is: tömege a Tejútrendszer kísérőgalaxisáéhoz, a Kis Magellán-felhőéhez hasonló.
A MoM felmérés kutatócsoportja számos okot mérlegelt azzal kapcsolatban, hogy a MoM-z14 és a hozzá hasonló galaxisok mitől ragyoghatnak ilyen fényesen. Lehet például, hogy a korai galaxisokban a csillagkeletkezés fellángolásai változó fényességet eredményeznek, amit néha a csúcsponton észlelünk. De az is egy lehetőség, hogy a korai galaxisok hatékonyabban alakítják át a gázt csillagokká. Esetleg a sötét anyag játszik szerepet az erős fényességben, vagy talán a por kevésbé torzítja ezeknek a galaxisoknak a spektrumát.
Wild egyetért azzal, hogy a korai Univerzumban a csillagkeletkezési folyamatok különbözhettek a későbbiektől a jelentősen eltérő környezeti feltételek miatt. „Őszintén szólva elég naiv dolog volt a csillagászok részéről”, hogy mást feltételeztek.
A MoM-z14 spektruma jelentősen nagyobb mennyiségű nitrogén jelenlétét mutatja, hasonlóan a Tejútrendszer legidősebb csillagaihoz, valamint galaxisunk ősi gömbhalmazaihoz. Elképzelhető, hogy a nitrogénkibocsátás gyakori ütközéseket jelez, amelyek során a sűrű halmazokban lévő csillagok nagyon fényes, rendkívül nagy tömegű csillagokká egyesülnek. A kutatók azonban óvatosságra intenek: a távoli galaxis és a közeli, ősi csillagok közötti hasonlóságok ígéretesek, de korai lenne biztosat mondani.
Wild szerint a tanulmányban leírt összefüggések „nagyon meggyőzőek, és azt sugallják, hogy a korai galaxisképződés megértésének lehetősége bizonyos mértékig végig az orrunk előtt volt”. A kutató reméli, hogy az új eredmények nyomán további kutatások indulnak a lokális Világegyetemben, és rámutat, hogy bár a Tejútrendszerben és a közeli galaxisokban már több csillaggeneráció élete lezajlott, még mindig rengeteg „régészeti lelet” áll rendelkezésünkre a korábbi korszakokból. Ezen adatok összehasonlítása az olyan távoli galaxisokkal, mint a MoM-z14, lehetővé teszi az asztrofizikusok számára, hogy módosítsák a paramétereket, és pontosabb képet kapjanak a galaxisok fejlődéséről.
Miközben a James Webb-űrtávcső kiterjeszti kozmikus horizontunkat, a 2027-ben felbocsátandó Nancy Grace Roman űrtávcsőnek lehetősége lesz arra, hogy segítsen megértenünk a galaxisok történetét, és folytathatjuk az olyan távoli, fényes galaxisok további vizsgálatát, mint a MoM-z14.
Forrás: https://skyandtelescope.org/astronomy-news/most-distant-galaxy-confirmed-in-new-jwst-images/
Az eredményeket bemutató szakcikk: https://arxiv.org/abs/2505.11263
Szerző: Ujhelyi Borbála, Kutatási asszisztens
CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet