Nová studie ukazuje, že jako vesmírná batolata byly galaxie v mladém vesmíru chaotické a měly potíže s usazováním.
Pomocí mocných Vesmírný dalekohled Jamese Webba (JWST), vědci se podívali na více než 250 galaxií v raném vesmíru. Výzkumný tým zmapoval pohyb plynu dávno, když vesmír vyrůstal – mezi 800 miliony a 1,5 miliardami let po velkém třesku. (Kosmos je zhruba Stáří 13,8 miliardy let.)
„Většina populace galaxií prochází turbulentní fází své evoluční historie,“ hlavní autor Rolliahdoktorand na Kavli Institute for Cosmology University of Cambridge, řekl Live Science v e-mailu.
Na rozdíl od minulých studií, vysvětlil Danhaive, tým se zaměřil na méně hmotné galaxie a odhalil to, co nazývali „nepořádná kinematika“, což znamená, že galaxie, které výzkumníci studovali, nejsou stabilní, rotující disky jako např. Mléčná dráha a jeho sousedy.
Turbulence během dřívějších fází historie vesmíru byla mnohem vyšší, než si vědci dříve mysleli, dodal Danhaive, protože dřívější studie byly zaujaté směrem k větším a uspořádanějším galaxiím, které je snazší zahlédnout v dalekohledech než menší galaxie, na které se nová studie zaměřuje.
„Našli jsme důkazy, že tato turbulence v (galaxickém) disku je způsobena velkým množstvím plynu, který pohání intenzivní tvorbu hvězd a pohání gravitační nestabilitu,“ řekl Danhaive.
Kromě toho vědci zmapovali, jak se galaxie změnily z těchto chaotických struktur do pravidelnějších vzorů, které lze vidět ve zralých galaxiích, což poskytuje bezprecedentní pohled na to, jak galaxie rostly od mládí do dospělosti.
„V raných dobách galaxie procházejí turbulentní fází skládání, kdy silné výbuchy tvorby hvězd a velké množství plynu narušují uspořádané pohyby plynového disku,“ řekl Danhaive. „V pozdějších dobách galaxie zvětší svou hmotnost a stanou se stabilnější.“
Struktury jako Mléčná dráha vznikl nedávno, v posledních několika miliardách let, protože dostupný plyn byl pohlcen hvězdami a celkově v galaxii ubýval. Méně volně plovoucího plynu umožňuje zralým galaxiím růst a měnit se plynuleji než v dobách mládí.
Studie by nebyla možná bez JWST, který je posazený na vzdáleném, gravitačně stabilním místě ve vesmíru daleko od zbloudilého světla Země a Měsíce. Infračervený dalekohled dokáže nahlédnout hlouběji do vesmíru než kterýkoli z jeho předchůdců a běžně objevuje galaxie považované za nejdříve ve známém vesmíru. Danhaive řekl, že observatoř, spárovaná se simulacemi, pomáhá výzkumníkům lépe porozumět vzniku „roztržených“ hvězd a tomu, jak plyn ovlivňuje disk galaxie.
„Celkově naše práce otevírá okno do dynamiky raného formování galaxií,“ řekla. Dále tým plánuje studovat příliv a odliv plynu v jednotlivých galaxiích sledováním toho, jak byl plyn chemicky obohacen.
Výzkumníci očekávají, že přitékající plyn bude méně obohacený, nebo „nedotčené“, zatímco vytékající plyn bude mít díky příspěvkům jednotlivých hvězd v galaxii více chemických složek. Zkoumání toho, jak plyn proudí v galaxii, může výzkumníkům umožnit zjistit, proč se některé galaxie například otáčejí rychleji než jiné.
„S úžasnými schopnostmi JWST je toho ještě mnohem víc k odhalení a těšíme se, že prozkoumáme mnoho dalších aspektů raného formování galaxií,“ řekl Danhaive.
