Astronomii au descoperit peste o duzină de galaxii „latente” care au întrerupt formarea stelelor în primii miliarde de ani după Big bang.
Descoperirea, realizată cu date din James Webb Space Telescop (Jwst)luminează o fază fascinantă în viața galaxiilor timpurii și ar putea oferi mai multe indicii despre modul în care evoluează galaxiile.
Există mai multe motive pentru care galaxiile pot înceta să formeze noi stele. Unul este prezența supermassive găuri negre la centrele lor. Aceste behemoturi emit radiații intense care încălzește și epuizează gazul rece, cel mai important ingredient pentru formarea stelelor. În plus, galaxiile vecine mai mari pot elimina acest gaz rece sau îl pot încălzi, ceea ce duce la oprirea formării stelelor. Drept urmare, aceste galaxii pot rămâne latente la nesfârșit sau pot deveni “stins.
Un alt motiv pentru care galaxiile devin inactive este feedback -ul stelar. Atunci, gazul din galaxie se încălzește și se expulzează din cauza proceselor stelare precum supernovas, vânturi stelare intense sau presiunea asociată cu lumina stelelor. Astfel, galaxia trece printr -o perioadă „liniștită” temporară.
“Aceasta este de obicei o fază temporară, care durează de obicei aproximativ 25 de milioane de ani”, Alba Covelo Paza declarat un student doctoral la Universitatea din Geneva și autorul principal al unui nou studiu care descrie concluziile, a declarat Live Science într -un e -mail. De -a lungul a milioane de ani, gazul care a fost împins cade înapoi, iar gazul cald se răcește din nou. Odată ce există din nou suficient gaz rece, galaxia poate începe să formeze noi stele.
În timp ce faza latentă este observată în mod obișnuit în galaxiile din apropiere, astronomii au găsit doar patru galaxii latente în primii miliarde de ani ai universului. Dintre aceștia, trei aveau mase sub un miliard de mase solare și una a avut o masă peste 10 miliarde de mase solare. Observațiile limitate și proprietățile împrăștiate ale galaxiilor latente nu au fost suficiente pentru a obține o imagine clară a formării timpurii a stelelor.
Dar folosind date spectroscopice sensibile ale JWST, o echipă internațională de astronomi a descoperit 14 galaxii latente cu o gamă largă de mase în universul timpuriu, arătând că galaxiile latente nu se limitează la intervale de masă scăzute sau foarte mari.
Rezultatele au fost încărcate în baza de date de preimprimare arxiv pe 27 iunie și nu au fost încă revizuite de la egal la egal.
Luând o respirație
Cercetătorii nu se așteptau să vadă galaxii latente în universul timpuriu. Deoarece aceste galaxii sunt tinere, ar trebui să formeze puternic multe stele noi, au crezut astronomii. Dar într -un 2024 hârtiecercetătorii au descris prima descoperire a unei galaxii latente în universul timpuriu.
“Prima descoperire a unei galaxii latente în universul timpuriu a fost un astfel de șoc, deoarece acea galaxie fusese observată anterior cu Hubble, dar nu puteam ști că a fost latent până la JWST”, a spus Paz.
Asta pentru că, spre deosebire de Telescopul spațial HubbleInstrumentul NIRSPEC al JWST poate vedea atât lumină din aceste galaxii care au fost redlirite până la lungimi de undă aproape infraroșu și, de asemenea, oferă detalii spectroscopice despre acesta.
Astronomii au fost curioși să știe de ce galaxiile timpurii au încetat să formeze stele și dacă acest lucru era comun într -o gamă largă de mase stelare. O ipoteză a fost aceea că galaxiile au avut explozii de formare de stele și apoi perioade liniștite, înainte de a începe din nou. Paz și echipa ei au căutat galaxiile care se aflau între explozii de stele. Au folosit datele Galaxy disponibile public în Arhiva Dawn JWST.
Au examinat lumina a aproximativ 1.600 de galaxii, căutând semne de noi stele care nu se formează. De asemenea, s-au concentrat pe semnături clare ale stelelor de vârstă mijlocie sau vechi în lumina galaxiilor. Echipa a găsit 14 galaxii, variind de la aproximativ 40 de milioane și 30 de miliarde de mase solare, care au întrerupt formarea stelelor.
„Am găsit acum 14 surse care susțin acest proces de explozie și am constatat că toate au oprit formarea de stele între 10 [million] și cu 25 de milioane de ani înainte să le observăm “, a explicat Paz. Asta înseamnă că aceste 14 galaxii au urmat o modă stop-and-go a formării stelelor, mai degrabă decât formând continuu stele și au fost liniștite de cel puțin 10 milioane până la 25 de milioane de ani.
Acest lucru relativ scurt indică faptul că feedback -ul stelar, cum ar fi supernovas sau vânturi stelare, i -a determinat să se liniștească și că în cele din urmă le pot reporni fabricile stelare, a spus Paz.
Cu toate acestea, mai există incertitudine, a adăugat ea. „Nu o putem confirma cu siguranță pentru că nu știm cât timp vor rămâne latente și, dacă se întâmplă să rămână latente încă 50 de milioane de ani, aceasta ar însemna că cauza stingerii lor este diferită”, a explicat Paz.
Acest scenariu ar sugera că galaxiile sunt moarte. Cu toate acestea, proprietățile actuale ale acestor galaxii susțin un ciclu de potriviri și porniri.
Deoarece galaxiile latente sunt atât de rare, multe despre ele rămân misterioase. Cu toate acestea, astronomii speră că viitoarele observații vor ajuta la aruncarea luminii asupra acestor fabrici de stele. Un viitor program JWST, numit „Sleeping Beautys” va fi dedicat descoperirii galaxiilor latente în universul timpuriu, a spus Paz. Acest program le va permite astronomilor să estimeze cât timp rămâne o galaxie în această fază liniștită și îi va ajuta să înțeleagă procesul de formare a stelelor izbucnite.
“Există încă multe necunoscute pentru noi, dar suntem cu un pas mai aproape de a dezvălui acest proces”, a spus Paz.