Се проценува дека нашиот универзум е стар околу 13,8 милијарди години. Откритието на древни галаксии направено со вселенскиот телескоп Џејмс Веб го става на тест нашето разбирање за тоа како тие се формираат. Имено, галаксиите за кои се проценува дека се формирале толку брзо по зачетокот на универзумот претставуваат вистинска загатка за астрономите, со оглед на тоа што се работи за масивни структури.

Нашата галаксија Млечен Пат, на пример, има пречник од околу 100 000 светлосни години и е дом на околу 100 до 400 милијарди ѕвезди. Во центарот на повеќето галаксии лежи супермасивна црна дупка којашто е милиони пати поголема од нашето Сонце. И ако сево ова не е доволно, сегашните теории предлагаат дека галаксиите се формираат околу ореолите/халоата на темната материја кои гравитациски ги привлекуваат ѕвездите и прашината.  Па така, следи дека е потребно многу време за да се појават такви структури. А сепак, во релативно краток временски период по Големата експлозија, во нашиот универзум почнале да се формираат галаксии.

Доказ за гасовита ‘грутка’ од хелиум во ореолот/халото околу галаксијата GN-z11. Слика: НАСА, ESA, CSA, Ралф Крафорд (STScI).

За да разберат како ова било возможно, астрономите се послужија со најмоќниот телескоп што им стои на располагање – JWST, за одново да го проучат откритието направено со телескопот Хабл, галаксијата GN-z11, сега гледајќи во неа со посовремени и помоќни инструменти. GN-z11 е стара 13,4 милијарди години и е една од најмладите галаксии забележани во раниот универзум. Ова ја прави и речиси совршен кандидат за истражување на еволуцијата на галаксиите толку брзо по раѓањето на космосот.

Во трудот што чека за објава во Astronomy & Astrophysics, тимот предводен од професорот Роберто Мајолино (Roberto Maiolino) од Универзитетот во Кембриџ, ги анализирал ѕвездите во GN-z11 користејќи ги инструментите на JWST. Тие пронашле докази дека се работи за ѕвезди од Популација III – првата генерација ѕвезди во универзумот, што значи и најстарата.

Различните популации на ѕвезди имаат различно изобилство на тешки елементи. Така, на пример, ѕвездите од Популација I се најмлади, формирани во последните 5 или 6 милијарди години, колку што е старо отприлика и нашето Сонце. Тие имаат најголемо изобилство на тешки елементи – остатоци од постарите ѕвезди кои изумреле, а од кои потоа се изнедриле ѕвездите од Популација I.

Ѕвездите на Популација II имаат помалку тешки елементи. Тие можат да се најдат во најстарите региони на Млечниот Пат. Додека постоењето на ѕвезди од Популацијата III досега беше само теоретско.

Во галаксијата GN-z11, тимот на Маjолино не успел да најде елементи потешки од хелиум. „Фактот што не гледаме ништо друго освен хелиум, укажува на тоа дека оваа грутка мора да е прилично чиста“, вели Мајолино, водечки автор на трудот. „Тое е нешто што го предвидуваа теоријата и симулациите во близина на особено масивни галаксии од овие епохи – дека треба да постојат џебови од недопрен гас што преживува во халото, а кои може да колабираат и да формираат ѕвездени јата од Популација III“.

Истиот тим го најде и првиот јасен доказ за супермасивна црна дупка сместена во центарот на GN-z11. Оваа анализа беше објавена во Nature во јануари оваа година.

„Инструментот NIRCam [камера што набљудува во блискиот инфрацрвен опсег] откри проширена компонента, која ја следи галаксијата домаќин, како и централен, компактен извор чии бои се конзистентни со оние од акрециски диск којшто кружи околу црна дупка“, вели коавторот на трудот д-р Хана Ублер, исто така од Кембриџ.

Супермасивната црна дупка е околу 2 милиони пати потешка од Сонцето и е во мошне активна фаза на конзумирање на материја, што ја прави исклучително светла.

Извор Cosmos