Свемирски телескоп открио је мистериозне објекте у раном свемиру који нису у складу са постојећим теоријама о еволуцији галаксија и супермасивних црних рупа.
Свемирски телескоп Џејмс Веб открио је древне галаксије и супермасивне црне рупе које су далеко масивније и старије него што су научници очекивали. Ово откриће, које пркоси тренутним теоријама о формирању галаксија и црних рупа, указује на брзи и неконвенционални облик раног формирања галаксија.
Недавно откриће Насиног телескопа потврђује да су светлећи, веома црвени објекти у раном свемиру донекле пољуљали успостављене идеје о пореклу и еволуцији галаксија и њихових супермасивних црних рупа, пише Сајтек дејли.
Међу водећим истраживачима је тим са Пен Стејт универзитета који је, користећи НИРСпец инструмент на Џејмс Веб-у у склопу РУБИЕС истраживања, идентификовао три загонетна објекта која датирају 600-800 милиона година након Великог праска, када је свемир био само 5% своје тренутне старости.
Научници су анализирали спектре, односно интензитет различитих таласних дужина светлости емитоване из ових објеката, а анализа је открила потписе “старих” звезда, стотинама милиона година старијих него што се очекивало у младом свемиру.
„Потврдили смо да ови објекти садрже старе звезде, стотине милиона година старе, у свемиру који је стар само 600-800 милиона година. То је заиста неочекивано“, рекла је Бингђи Ванг, постдокторски стипендиста на Пен Стејту и водећи аутор рада објављеног у часопису Астрофизикал џурнал летерс.
Истраживачи су такође били изненађени откривањем потписа огромних супермасивних црних рупа у истим објектима, процењујући да су од 100 до 1000 пута масивније од супермасивне црне рупе у нашем Млечном путу.
„Ни једно ни друго није очекивано у тренутним моделима раста галаксија и формирања супермасивних црних рупа, који предвиђају да галаксије и њихове црне рупе расту заједно током милијарди година космичке историје“, рекао је Џоел Леја, ванредни професор астрономије и астрофизике на Пен Стејту и коаутор рада.
Истраживачи су први пут приметили масивне објекте у јулу 2022. године, када су објављени почетни подаци са телескопа Џејмс Веб. Тим је неколико месеци касније објавио рад у часопису Нејчр у којем су најавили постојање ових објеката.
У то време, научници су сумњали да су објекти галаксије, али су наставили анализу узимањем спектра како би боље разумели праве удаљености објеката, као и изворе њихове огромне светлости. Користећи нове податке, тим је успео да нацрта јаснију слику како галаксије изгледају и шта се налази унутар њих.
Телескоп Џејмс Веб је опремљен инфрацрвеним инструментима који могу детектовати светлост коју су емитовале најстарије звезде и галаксије, што омогућава научницима да виде уназад око 13,5 милијарди година, близу почетка свемира каквог познајемо. Један од изазова анализе древне светлости је разликовање између типова објеката који су могли емитовати ту светлост. У случају ових раних објеката, они имају јасне карактеристике и супермасивних црних рупа и старих звезда. Међутим, Ванг је објаснила да још није јасно колико светлости долази од сваке, што значи да би ово могле бити ране галаксије које су неочекивано старе и масивне, или галаксије са „прекомерно масивним“ црним рупама.
Осим њихове необјашњиве масе и старости, ако део светлости заиста долази од супермасивних црних рупа, онда то нису нормалне супермасивне црне рупе. Оне производе много више ултраљубичастих фотона него што се очекује, а слични објекти проучавани другим инструментима немају карактеристичне сигнале супермасивних црних рупа, као што су врели прах и светла X-зрачења. Али можда највише изненађује њихова огромна маса.
Обично су супермасивне црне рупе у пару са галаксијама. Одрастају заједно и пролазе кроз све своје важне животне фазе заједно.
„Али овде имамо потпуно формирану одраслу црну рупу која живи унутар онога што би требало бити беба галаксија. То заиста нема смисла“, наводи Леја.
Истраживачи су такође били запањени невероватно малим димензијама ових система, само неколико стотина светлосних година у пречнику, што је приближно 1000 пута мање од наше галаксије. Звезде су приближно једнако бројне као у нашој Млечној стази – негде између 10 милијарди и 1 билиона звезда – али су смештене у 1000 пута мању запремину. Леја је објаснио да би, ако бисте компримовали Млечну стазу на величину галаксија које су пронашли, најближа звезда готово била у нашем соларном систему.
Научници планирају даља посматрања и дубље спектралне анализе како би разјаснили природу ових објеката и одговорили на нека од кључних питања о раном свемиру.
