Astronomi su zabilježili galaksiju koja je prije više od 13 milijardi godina prestala stvarati nove zvijezde.

Promatranjem kroz teleskop James Webb, međunarodna skupina astronoma predvođena Sveučilištem u Cambridgeu uočila je galaksiju koja više ne stvara zvijezde, dok je svemir imao samo 700 milijuna godina, što je najstarija takva galaksija koja je ikada zabilježena.

Ova galaksija, prema dostupnim podacima, prošla je kroz brz razvoj i isto tako brzo prestala s formiranjem zvijezda, što predstavlja neočekivani obrat u ranoj fazi evolucije svemira. Trenutno nije jasno je li stanje u kojem se galaksija prestala razvijati privremeno ili trajno, kao ni što je prouzročilo prekid u stvaranju novih zvijezda.

Otkriće objavljeno u časopisu Nature moglo bi biti od velike važnosti za astronomsku zajednicu u razumijevanju mehanizama prestanka formiranja zvijezda u galaksijama te da li su se ti faktori mijenjali tijekom milijardi godina.

"Tijekom prvih nekoliko stotina milijuna godina, svemir je bio izrazito aktivan, s mnogim oblakom plinova koji su se kolapsirali formirajući nove zvijezde," objašnjava Tobias Looser s Kavli instituta za kosmologiju, glavni autor studije. "Za nastanak novih zvijezda, galaksijama je potrebna obilna opskrba plinom, a rani svemir bio je poput ogromnog buffet-a gdje se može uzeti koliko god tko želi."

"Tek kasnije u razvoju svemira počinjemo primjećivati galaksije koje prestaju s formiranjem zvijezda, bilo zbog crnih rupa ili nečeg trećeg," dodaje suautor dr. Francesco D’Eugenio, također s Kavli instituta za kosmologiju.

Vjeruje se da formiranje zvijezda može biti usporeno ili zaustavljeno različitim faktorima koji galaksiju ostavljaju bez potrebnog plina za stvaranje novih zvijezda. Unutarnji faktori, kao što su supermasivne crne rupe ili povratne informacije od formiranja zvijezda, mogu izbaciti plin iz galaksije, brzo zaustavljajući formiranje zvijezda. Alternativno, plin može biti vrlo brzo potrošen formiranjem zvijezda, bez brze nadopune novim plinom iz okoline galaksije, što dovodi do iscrpljivanja resursa galaksije.

"Nismo sigurni mogu li bilo koji od tih scenarija objasniti ono što smo sada vidjeli pomoću teleskopa Webb," izjavio je suautor profesor Roberto Maiolino. "Do sada smo, pokušavajući razumjeti rani svemir, koristili modele zasnovane na suvremenom svemiru. No, sada kada možemo vidjeti mnogo dalje u prošlost i primijetiti da je formiranje zvijezda u ovoj galaksiji brzo prestalo, možda će biti potrebno revidirati modele zasnovane na suvremenom svemiru."

Koristeći podatke iz JADES-a (Napredno duboko izvantjelesno istraživanje s JWST-om), astronomi su odredili da je ova galaksija doživjela kratko i intenzivno razdoblje formiranja zvijezda tijekom razdoblja od 30 do 90 milijuna godina. No, između 10 i 20 milijuna godina prije trenutka u kojem je promatrana teleskopom Webb, formiranje zvijezda naglo je prestalo.

"Čini se da se sve događa brže i dramatičnije u ranom svemiru, uključujući i prijelaz galaksija iz faze stvaranja zvijezda u dormantnu ili 'ugaslu' fazu," rekao je Looser.

Astronomi su ranije primijetili 'mrtve' galaksije u ranom svemiru, ali ova je najstarija do sada - samo 700 milijuna godina nakon velikog praska, više od 13 milijardi godina unazad. Ova je promatranja jedno od najdubljih dosad ostvarenih pomoću Webba.

Osim što je najstarija, ova galaksija je također relativno male mase - otprilike jednaka kao i Mali Magellanov oblak (SMC), patuljasta galaksija u blizini Mliječnog puta, iako SMC i dalje stvara nove zvijezde. Ostale 'ugasle' galaksije u ranom svemiru bile su mnogo masivnije, no poboljšana osjetljivost teleskopa Webb omogućava promatranje i analizu manjih i slabijih galaksija.

Astronomi navode da, iako se čini 'mrtva' u trenutku promatranja, moguće je da je ova galaksija tijekom otprilike 13 milijardi godina od tada ponovno 'oživjela' i počela stvarati nove zvijezde.

"Tražimo druge galaksije poput ove u ranom svemiru, što će nam pomoći postaviti neka ograničenja na način i razloge prestanka formiranja novih zvijezda u galaksijama," rekao je D’Eugenio. "Moguće je da galaksije u ranom svemiru 'umru', a zatim ponovno procvatu - trebat će nam više promatranja kako bismo to razjasnili."

Istraživanje je djelomično podržano od strane Europskog istraživačkog vijeća, Kraljevskog društva te Vijeća za znanost i tehnologiju (STFC), dijela britanske istraživačke i inovacijske agencije (UKRI).

Izvor: University of Cambridge