Svemirski teleskop James Webb (JWST) otkrio je drevne galaksije i supermasivne crne rupe koje su daleko masivnije i starije nego što su naučnici očekivali.

Ovo otkriće, koje izaziva trenutne teorije o formiranju galaksija i crnih rupa, ukazuje na brzi i nekonvencionalni oblik ranog formiranja galaksija. Nedavno otkriće Nasinog teleskopa potvrđuje da su svijetleći, veoma crveni objekti u ranom svemiru donekle poljuljali uspostavljene ideje o porijeklu i evoluciji galaksija i njihovih supermasivnih crnih rupa. Među vodećim istraživačima je tim sa Pen Stejt univerziteta koji je, koristeći NIRSpec instrument na JWST-u u sklopu RUBIES istraživanja, identifikovao tri zagonetna objekta koja datiraju 600-800 miliona godina nakon Velikog praska, kada je svemir bio samo 5% svoje trenutne starosti.

Naučnici su analizirali spektre, odnosno intenzitet različitih talasnih dužina svjetlosti emitovane iz ovih objekata. Analiza je otkrila potpise „starih“ zvijezda, stotinama miliona godina starijih nego što se očekivalo u mladom svemiru. Istraživači su takođe bili iznenađeni otkrićem potpisa ogromnih supermasivnih crnih rupa u istim objektima, procjenjujući da su od 100 do 1000 puta masivnije od supermasivne crne rupe u našem Mliječnom putu.

„Ni jedno ni drugo nije očekivano u trenutnim modelima rasta galaksija i formiranja supermasivnih crnih rupa, koji predviđaju da galaksije i njihove crne rupe rastu zajedno tokom milijardi godina kosmičke istorije“, rekao je Džoel Leja, vanredni profesor astronomije i astrofizike na Pen Stejt i koautor rada. Istraživači su prvi put primijetili masivne objekte u julu 2022. godine, kada su objavljeni početni podaci sa JWST-a.

U to vrijeme, istraživači su sumnjali da su objekti galaksije, ali su nastavili analizu uzimanjem spektra kako bi bolje razumjeli prave udaljenosti objekata, kao i izvore njihove ogromne svjetlosti. Koristeći nove podatke, tim je uspio da nacrta jasniju sliku kako galaksije izgledaju i šta se nalazi unutar njih. „Naučnici su potvrdili da su ovi objekti zaista galaksije blizu početka vremena, već su pronašli dokaze o iznenađujuće velikim supermasivnim crnim rupama i neočekivano staroj populaciji zvijezda.“

JWST je opremljen infracrvenim instrumentima koji mogu detektovati svjetlost koju su emitovale najstarije zvijezde i galaksije, što omogućava naučnicima da vide unazad oko 13,5 milijardi godina, blizu početka svemira kakvog poznajemo. Jedan od izazova analize drevne svjetlosti je razlikovanje između tipova objekata koji su mogli emitovati tu svjetlost. U slučaju ovih ranih objekata, oni imaju jasne karakteristike i supermasivnih crnih rupa i starih zvijezda.

Osim njihove neobjašnjive mase i starosti, ako dio svjetlosti zaista dolazi od supermasivnih crnih rupa, onda to nisu normalne supermasivne crne rupe. One proizvode mnogo više ultraljubičastih fotona nego što se očekuje, a slični objekti proučavani drugim instrumentima nemaju karakteristične signale supermasivnih crnih rupa, kao što su vreli prah i svijetla X-zračenja. Istraživači su takođe bili zapanjeni nevjerovatno malim dimenzijama ovih sistema, samo nekoliko stotina svjetlosnih godina u prečniku, što je približno 1000 puta manje od naše galaksije.

Naučnici planiraju dalja posmatranja i dublje spektralne analize kako bi razjasnili prirodu ovih objekata i odgovorili na neka od ključnih pitanja o ranom svemiru. Otkriće ovih drevnih galaksija i supermasivnih crnih rupa pomoću Jamesa Webba predstavlja značajan izazov za trenutne teorije o formiranju i evoluciji galaksija. Raniji modeli predviđaju da se galaksije i njihove supermasivne crne rupe razvijaju zajedno tokom milijardi godina, ali ovi nalazi ukazuju na daleko brži i kompleksniji proces formiranja u ranom svemiru.

Naučnici se nadaju da će buduća posmatranja i dublje spektralne analize pomoći da se razjasne ove misteriozne karakteristike i pružiti dublje razumijevanje ranih faza kosmičke evolucije. Kako JWST nastavlja da pruža nove uvide u rani svemir, prenosi Telegraf.