Студијата на сликата направена од JWST доведе до откривање на галаксија во раниот универзум околу милијарда години по Големата експлозија чиј светлосен потпис се припишува на нејзиниот маглински гас што ги надминува неговите ѕвезди. Сега наречена GS-NDG-9422, галаксијата е хемиски сложена и нема ѕвезди од Популација III. Слично на тоа, најоддалечената галаксија JADES-GS-z14-0 се формирала во раниот универзум околу 290 милиони години откако Биг Бенг беше откриено дека има метали. Според сегашното разбирање, првата генерација на ѕвезди од раниот универзум треба да бидат ѕвезди од Популацијата III со нулта металност. Во астрономијата, секој елемент потежок од хелиум се смета за метал. Хемиските неметали како кислородот, азот итн. се метали во космолошки контекст. Ѕвездите се збогатуваат со метал во секоја генерација по настанот на супернова.
Користејќи слика снимена со инструментот NIRSpec (близок инфрацрвен спектрограф) на вселенскиот телескоп Џејмс Веб (JWST), истражувачите идентификуваа единствена галаксија од раниот универзум со црвено поместување од Z=5.943 што одговара на приближно една милијарда години по Големата експлозија. Сега наречена GS-NDG-9422, оваа галаксија можеби е фаза на исчезната врска од галактичката еволуција помеѓу првите ѕвезди на универзумот и добро воспоставените галаксии.
Сликата со слаба точка на галаксијата GS-NDG-9422 има единствен светлосен потпис. Изворот на светлина што се гледа на сликата е жешкиот гас на галаксијата. Светлината не доаѓаше од нејзините ѕвезди.
За разлика од масивните ѕвезди во нашиот локален универзум чија температура е околу 40,000 до 50,000 °C, ѕвездите во галаксијата GS-NDG-9422 се исклучително жешки. Можеби, оваа галаксија била во фаза на формирање на ѕвезди во густа гасна маглина која произведувала голем број масивни, врели ѕвезди кога светлината ја напуштила оваа галаксија пред околу 12.8 милијарди години за да стигне до JWST сега. Набљудувањето одговара на компјутерскиот модел дека постојаното бомбардирање на маглинскиот гас од фотоните на жешките ѕвезди го загрева маглинскиот гас на повеќе од 80,000 °C овозможувајќи му да свети посилно во блиска инфрацрвена светлина од ѕвездите.
Галаксија во која доминира маглина светлина (наместо ѕвездена светлина) е во склад со средината на првата генерација на ѕвезди од раниот универзум. Ѕвездите во таквите галаксии се поп. III ѕвезди со нулта металност. Сепак, изненадувачки, галаксијата GS-NDG-9422 нема ѕвезди од Популација III. Податоците на JWST покажуваат дека GS-NDG-9422 е хемиски сложен.
Случајот со најоддалечената галаксија JADES-GS-z14-0 формирана во раниот универзум околу 290 милиони години по Големата експлозија е сè уште позбунувачки. Ѕвездите во оваа галаксија треба да бидат Поп. Ѕвездите III со нулта металност, сепак, проучувањето на инфрацрвените својства на галаксијата JADES-GS-z14-0 открива присуство на кислород што значи збогатување на метал што значи дека генерациите на ѕвезди треба веќе да го имаат завршено својот животен циклус.
Првите ѕвезди во универзумот имаат нула метал или екстремно низок метал. Тие се наречени Поп III ѕвезди (или Популација III ѕвезди). Лоу метал ѕвездите се ѕвезди на Pop II. Младите ѕвезди имаат висока содржина на метал и се нарекуваат „Ѕвезди на Pop I“ или соларни метални ѕвезди. Со релативно висока металност од 1.4%, сонцето е неодамнешна ѕвезда. Во астрономијата, секој елемент потежок од хелиум се смета за метал. Хемиските неметали како кислородот, азот итн. се метали во космолошки контекст. Ѕвездите се збогатуваат со метал во секоја генерација по настанот на супернова. Зголемената содржина на метал во ѕвездите укажува на помлада возраст.
***
Референци:
- Камерон Еј Џеј, и сор 2024. Галаксии со доминација на маглина: увид во функцијата на почетната маса на ѕвездите при големо црвено поместување. Објавено: 21 јуни 2024 година. https://doi.org/10.1093/mnras/stae1547
- Вести на НАСА – Во чудната галаксија, Веб на НАСА наоѓа потенцијална исчезната врска до првите ѕвезди. Достапно на https://science.nasa.gov/missions/webb/in-odd-galaxy-nasas-webb-finds-potential-missing-link-to-first-stars/
- Prasad U., 2024. Раниот универзум: најоддалечената галаксија „JADES-GS-z14-0“ ги предизвикува моделите за формирање на галаксијата. Научен европски. Објавено на 12 август 2024 година. Достапно на https://www.scientificeuropean.co.uk/sciences/space/early-universe-the-most-distant-galaxy-jades-gs-z14-0-challenges-galaxy-formation-models/
***
