Chaotiškos galaktikos ankstyvoje Visatoje

Tarp įdomių ir netikėtų James Webb teleskopo atradimų yra diskinės galaktikos tolimoje Visatoje. Standartiniai Visatos struktūrų evoliucijos modeliai prognozuoja, kad diskams susidaryti reikėjo bent kelių milijardų metų, tačiau James Webb, panašu, rado aiškiai besisukančių struktūrų praėjus vos milijardui metų po Didžiojo sprogimo ar net mažiau.

Asociatyvi „Pixabay“ nuotr.

Iki šiol buvo neaišku, ar šie atradimai yra reprezentatyvūs, t.y. kaip jie atspindi bendros tolimų galaktikų populiacijos tendencijas. Dabar astronomai pateikė atsakymą į šį klausimą, pirmą kartą statistiškai reikšmingai ištyrę erdviškai išskirtų karštų dujų telkinių tolimose galaktikose judėjimą. Naudodami James Webb teleskopo NIRCam spektrografą ir vaizdus iš JADES, FRESCO ir CONGRESS apžvalgų, tyrėjai išnagrinėjo 213 galaktikų, skleidžiančių jonizuoto vandenilio spinduliuotę. Galaktikų šviesa iki mūsų keliavo labai ilgai; jas matome tokias, kokios jos buvo Visatai esant 850 milijonų – 1,6 milijardų metų amžiaus. Galaktikų imtis apima įvairios masės – nuo 100 milijonų iki 10 milijardų Saulės masių žvaigždžių – ir žvaigždėdaros spartos – nuo 0,03 iki 100 Saulės masių per metus – objektus.

Tyrėjai išnagrinėjo galaktikų formą ir dujų judėjimo greičius jose. Paaiškėjo, kad tipinis santykis tarp dujų sukimosi greičio ir netvarkingo judėjimo (turbulencijos) greičio, tolstant nuo mūsų, mažėja, kaip ir tikėtasi. Aplinkinėse diskinėse galaktikose jis siekia apie 10, o tirtoje imtyje – tik apie 1-2. Taigi nors galaktikose dominuoja dujų sukimasis, diskai jose toli gražu nėra nusistovėję ir apskritai gali būti tik santykinai trumpalaikės struktūros, kurias nuolat sujaukia ir drastiškai pakeičia į galaktikas krentantys nauji dujų srautai.

Apskritai galaktikos, kuriose sukimasis yra svarbesnis už atsitiktinį judėjimą, sudaro tik apie trečdalį visų galaktikų, ir ši proporcija nepriklauso nuo Visatos amžiaus nagrinėtame intervale. Vėlesniais laikais diskinių galaktikų dalis auga. Taigi diskinės galaktikos jaunoje Visatoje tikrai nedominavo, nors jų skaičius ir buvo reikšmingas. Tai rodo, kad jaunos galaktikos tikrai buvo chaotiškesnės nei vėlesniais laikotarpiais, o tvarkingos diskų struktūros formavosi palaipsniui.

Tyrimo rezultatai publikuojami MNRAS.