Наше розуміння того, як утворюються галактики та природи темної матерії, може бути повністю перевернуто новими спостереженнями ще більших зоряних скупчень галактик. Чумацький шлях Понад 11 мільярдів років тому, якого не повинно було існувати.
Стаття опублікована в природи Детальні результати з використанням нових даних космічного телескопа Джеймса Вебба (JWST). Результати показують, що масивна галактика в ранньому Всесвіті, яку спостерігали 11,5 мільярдів років тому (космологічне червоне зміщення 3,2), має дуже давню популяцію зірок, яка утворилася набагато раніше – 1,5 мільярда років тому (червоне зміщення приблизно 11). Це спостереження перевертає поточне моделювання з ніг на голову, оскільки недостатньо темної матерії накопичується в достатніх концентраціях для формування.
Професор Суїнбернського технологічного університету Карл Глейзбрук очолив дослідження та міжнародну групу, яка використовувала космічний телескоп Джеймса Вебба для проведення спектроскопічних спостережень цієї масивної тихої галактики.
“Ми переслідували цю конкретну галактику протягом семи років і витратили години на спостереження за нею за допомогою двох найбільших телескопів на Землі, щоб дізнатися її вік. Але вона була настільки червоною і настільки слабкою, що ми не могли її виміряти. Зрештою нам довелося вийди з Землі та використай космічний телескоп Джеймса Вебба, щоб підтвердити його природу».
Космічний телескоп імені Джеймса Вебба НАСА є наступником космічного телескопа Хаббла, найпотужнішої інфрачервоної наукової обсерваторії, яка коли-небудь відправлялася в космос. З орбіти приблизно в мільйон миль від Землі Вебб вивчає деякі з найвіддаленіших об’єктів у Всесвіті. Авторство: NASA
Утворення галактик є фундаментальною моделлю, яка підтримується сучасною астрофізикою, яка передбачає значне зменшення кількості масивних галактик у ранні космічні епохи. Надзвичайно масивні спокійні галактики спостерігаються через один-два мільярди років після появи Всесвіту великий вибух Що ставить під сумнів попередні теоретичні моделі.
Шановний професор Глейзбрук працював із провідними дослідниками в усьому світі, зокрема з доктором Темією Нанаяккарою, доктором Лалітваді Кавінванічакієм, доктором Коліном Джейкобсом, доктором Гаррі Чіттенденом, доцентом Гленном Г. Качпрзаком та доцентом Іво Лаппе з Центру астрофізики та суперкомп’ютерів Свінберна. .
«Це було дуже командною роботою, починаючи від інфрачервоних досліджень неба, які ми почали в 2010 році, які привели до ідентифікації цієї галактики як незвичайної, до наших довгих годин у Кеку та Дуже великий телескоп Ми намагалися підтвердити це, але не змогли, до минулого року, коли ми доклали величезних зусиль, щоб з’ясувати, як обробляти дані космічного телескопа Джеймса Вебба та аналізувати цей спектр.
«Зараз ми виходимо за рамки того, що було можливо, щоб підтвердити найдавніших мирних мега-монстрів, що існують глибоко у Всесвіті», — каже доктор Темія Нанаяккара, який керував спектроскопічним аналізом даних космічного телескопа Джеймса Вебба.
«Це розсуває межі нашого нинішнього розуміння того, як галактики формуються та еволюціонують. Ключове питання зараз полягає в тому, як вони так швидко утворилися на такому ранньому етапі у Всесвіті, і які таємничі механізми призводять до того, що вони перешкоджають їм раптово утворювати зірки, коли решта всесвіт робить».
Доцент Клаудія Лагос з Університету Західної Австралії Міжнародний центр радіоастрономічних досліджень Node (Повторіть) мав вирішальне значення для розробки теоретичного моделювання еволюції концентрації темної матерії для дослідження.
«Утворення галактик значною мірою визначається тим, як концентрується темна матерія», — каже вона. “Присутність цих надзвичайно масивних галактик у Всесвіті на такому ранньому етапі виникнення створює серйозні проблеми для нашої стандартної моделі космології. Це тому, що ми не віримо, що масивні структури темної матерії, які містять ці масивні галактики, ще не встигли сформуватися. Більше спостереження необхідні, щоб зрозуміти, наскільки поширені ці галактики, і допомогти нам зрозуміти, наскільки ці галактики насправді масивні.
Професор Глейзбрук сподівається, що це стане новим проривом у нашому розумінні фізики темної матерії.
“Космічний телескоп Джеймса Вебба знайшов все більше доказів раннього формування масивних галактик. Цей результат встановлює новий рекорд для цього явища. Незважаючи на те, що він дуже вражаючий, це лише один об’єкт. Але ми сподіваємося знайти набагато більше, і якщо ми це зробимо «Це зіпсує наші уявлення про формування галактик».
Довідка: Карл Ґлейзбрук, Тіміа Нанаяккара, Корентін Шрайбер, Клаудія Лагос, Лалітваді Кавінванічакій, Колін Джейкобс, Гаррі Чіттенден, Габріель Браммер, Гленн Г. Капрзак, Іво Лабпі, Данило Маркезіні: «Масивна галактика, яка утворила свої зірки в z ~ 11». , З. Зіммель-Марсан, Паскаль А. Ойш, Кейсі Папович, Ріа-Сільвія Ремус, Кім-ВХ. Тран, Джеймс Есделл і Анхель Чандро-Гомес, 14 лютого 2024 р. природи.
doi: 10.1038/s41586-024-07191-9
“Професійний вирішувач проблем. Тонко чарівний любитель бекону. Геймер. Завзятий алкогольний ботанік. Музичний трейлер”
