JWST Yagundua 'Takataka la Mwanagenzi' Linalowezekana katika Ulimwengu wa Awali, Likipinga Ratiba za Kimondo

Marekani - Shirika la Habari la Ekhbary

JWST Yagundua 'Takataka la Mwanagenzi' Linalowezekana katika Ulimwengu wa Awali, Likipinga Ratiba za Kimondo

Katika ugunduzi unaosababisha mawimbi ya msisimko na mshangao katika jamii ya wanaastronomia, Teleskopu ya Anga ya James Webb (JWST) imepata picha za 'galaksi ya mwanagenzi' inayowezekana iliyokuwepo miaka bilioni 5 tu baada ya Big Bang. Galaksi hii, iliyoorodheshwa kama COSMOS2020-635829, inaonyesha jambo la kushangaza la 'ram-pressure stripping' (kuchunuliwa kwa shinikizo), mchakato ambao wanaastronomia hawakutegemea kuona mapema sana katika muda wa ulimwengu. Ugunduzi huu unapinga miundo ya sasa ya mageuko ya galaksi na unaonyesha kuwa mazingira ya ulimwengu wa awali yalikuwa na nguvu zaidi na yenye ushawishi zaidi kuliko ilivyodhaniwa hapo awali.

'Galaksi za mwanagenzi' hupata jina lao kutoka kwa mikondo ya kuvutia ya gesi na nyota zinazojitokeza nyuma yake, zikifanana na tentakulo za mwanagenzi. Viongezeo hivi vya ulimwengu huundwa wakati galaksi inapohamia kwa kasi kubwa kupitia kati ya gesi nyingi za angani (ICM) ndani ya kundi la galaksi. ICM hufanya kama upepo wenye nguvu, ukichunua gesi kutoka kwa galaksi na kuinyoosha kuwa mikia mirefu, inayotiririka. Wakati kuchunuliwa kwa shinikizo hili ni mchakato unaoeleweka vizuri katika miundo ya ulimwengu iliyoendelea zaidi, uwepo wake katika galaksi ya zamani sana ni ufunuo muhimu.

Utafiti huo, ulioelezewa kwa undani katika karatasi yenye kichwa "JWST Reveals a Candidate Jellyfish Galaxy at z = 1.156" iliyochapishwa katika The Astrophysical Journal, uliongozwa na Dk. Ian Roberts, mtafiti wa baada ya udaktari wa Banting katika Kituo cha Astrofizikia cha Waterloo. Dk. Roberts na washirika wake waliripoti ugunduzi huo, wakisema: "Tunatoa taarifa kuhusu ugunduzi wa COSMOS2020-635829 kama galaksi ya mwanagenzi inayowezekana inayopitia kuchunuliwa kwa shinikizo katika (proto)kundi kwa z > 1." Galaksi hiyo ilitambuliwa ndani ya eneo la COSMOS, eneo la anga lililofanyiwa utafiti sana, lililochaguliwa kwa urahisi wa kufikiwa na kutokuwepo kwa vitu vya mbele vinavyoficha, ikifanya iwe bora kwa kuangalia galaksi za mbali.

Chanzo cha mshangao ni umri wa galaksi. Kuwepo kwake miaka bilioni 5 tu baada ya Big Bang (sambamba na kupungua kwa nyekundu kwa z=1.156), inatangulia muda unaotarajiwa kwa mwingiliano tata wa galaksi kama huo. Wanasayansi walidhani kwamba kuchunuliwa kwa shinikizo kunahitaji mazingira yaliyoendelea zaidi na yenye msongamano zaidi yanayopatikana katika makundi ya galaksi kubwa na yaliyoendelea. Uangalizi wa jambo hili katika kipindi cha awali cha ulimwengu unaonyesha kuwa masharti ya kuchunua gesi na kuunda galaksi yalikuwepo mapema zaidi kuliko ilivyotarajiwa.

Picha za ubora wa juu kutoka kwa JWST zinaonyesha kuwa COSMOS2020-635829 ina diski ya nyota yenye ulinganifu, lakini muhimu zaidi, pia inaonyesha mkia tofauti wa nodi za uundaji wa nyota zinazojitokeza kuelekea kusini. Kwa kutumia spectrograph ya vyombo vingi vya darubini ya Gemini, watafiti walithibitisha kuwa nodi hizi zimejumuishwa kwenye mkia wa gesi uliochunywa. "Ikiwa itathibitishwa, hii inawakilisha ugunduzi wa juu zaidi wa kupungua kwa nyekundu kwa mkia wa gesi uliochunywa kwa shinikizo," walieleza watafiti hao, wakisisitiza umuhimu wa kupata kipengele kama hicho katika wakati huu wa awali wa ulimwengu.

Uchambuzi wa mkia huo uliweka wazi vizazi vya nyota vijana sana (chini ya miaka milioni 100), na raia za nyota zinazozunguka molekuli 10^8 za jua na viwango vya uundaji wa nyota kutoka 0.1 hadi 1 molekuli ya jua kwa mwaka. Nyota hizi changa, zilizoundwa katika gesi iliyochunywa, ni kubwa vya kutosha kwamba zinaweza kuishi kama mifumo ya nyota huru baada ya gesi kutawanyika, na labda hata kukuza kuwa galaksi za ultra-diffuse. Viwango vya uundaji wa nyota ndani ya miundo hii iliyochunywa ni vya juu sana, vikikaribia viwango vya Milki yote ya Njia, licha ya miundo hiyo kuwa sehemu ndogo ya ukubwa wake. Hii inaonyesha kuwa shinikizo sio tu huchunua gesi; linaweza pia kulikandamiza, na kusababisha milipuko mikubwa ya uundaji wa nyota.

Ugunduzi huu unahitaji sasisho muhimu kwa uelewa wetu wa ulimwengu wa awali. "Ya kwanza ni kwamba mazingira ya makundi yalikuwa tayari magumu vya kutosha kuchunua galaksi, na ya pili ni kwamba makundi ya galaksi yanaweza kubadilisha kwa nguvu sifa za galaksi mapema kuliko ilivyotarajiwa," alisema Dk. Roberts. Alieleza zaidi kuhusu athari pana: "Jambo lingine ni kwamba changamoto zote zilizoorodheshwa zinaweza kuwa zimecheza jukumu katika kujenga idadi kubwa ya galaksi 'zilizokufa' tunazoona katika makundi ya galaksi leo. Data hii inatupa ufahamu adimu juu ya jinsi galaksi zilivyobadilishwa katika ulimwengu wa awali."

Jambo la 'quenching', yaani kusitishwa kwa uundaji wa nyota katika galaksi, linalotokea kwa kiwango hiki mapema katika historia ya ulimwengu, pia linaweza kuangazia mafumbo mengine ya ulimwengu. Kwa mfano, wanaastronomia wameona 'red nuggets' – galaksi ambazo ziliunda idadi kubwa ya nyota kwa kasi sana na kisha zilisimamisha uundaji wa nyota wakati ulimwengu ulikuwa na umri wa miaka 1-2 tu (kwa kupungua kwa nyekundu z ~ 2-4). Ugunduzi huu mpya unaonyesha kuwa kuchunuliwa kwa shinikizo kunaweza kuwa utaratibu muhimu unaowajibika kwa quenching ya haraka kama hiyo.

Wakati COSMOS2020-635829 kwa sasa inajumuishwa kama galaksi ya mwanagenzi inayowezekana, uthibitisho wake unaowezekana ni muhimu sana. "Kutokana na uhaba wa ushahidi wa moja kwa moja wa RPS kwa z > 1, COSMOS2020-635829 inawakilisha nyongeza mpya muhimu kwa uelewa mpana wa quenching ya mazingira katika vipindi hivi vya awali," waliandika watafiti hao. JWST, kwa uwezo wake usio na kifani wa kutazama siku za nyuma za mbali, inaendelea kuwa na jukumu muhimu katika kuleta mapinduzi katika astrofizikia, hasa katika dhamira yake ya kusoma ulimwengu wa awali.

Uchunguzi zaidi wa mawimbi mengi umepangwa kwa ajili ya kuthibitisha kwa uhakika hali ya COSMOS2020-635829 na mkia wake uliochunywa kwa shinikizo. "COSMOS2020-635829 sasa ni maabara muhimu katika suala hili, na juhudi za baadaye zitajitolea kuthibitisha hali ya galaksi hii kupitia uchunguzi wa mawimbi mengi wa mkia wa shinikizo unaowezekana uliowasilishwa katika kazi hii," watafiti walihitimisha. Kazi hii inayoendelea inaahidi kuongeza ufahamu wetu juu ya jinsi ulimwengu ulivyobadilika kutoka vipindi vyake vya kwanza hadi ulimwengu tata tunaouona leo.

Shirika la Habari la Ekhbary