У космосі яскравість галактики зазвичай визначається її масою. Однак деякі нові дослідження показують, що менш масивні галактики насправді можуть світитися так само яскраво, як і більші. Через нерегулярні та яскраві спалахи зореутворення деякі молоді галактики оманливо великі. Нові висновки докладно описані в дослідженні, опублікованому 3 жовтня в Astrophysical Journal Letters.
Перші зображення, отримані космічним телескопом James Webb (JWST) в 2022 році, вразили своєю яскравістю. Це викликало питання, чому такі молоді галактики здаються настільки великими та яскравими, неначе сформувалися за мить після Великого вибуху.
Астрофізик із Північно-Західного університету Клод-Андре Фоше-Гігер зазначив: «Відкриття цих галактик стало великою несподіванкою, оскільки вони виявилися значно яскравішими, ніж очікувалося». Він пояснив, що зазвичай галактика стає яскравою завдяки своїй великій масі, але нові дослідження вказують на можливість формування яскравих галактик епохи космічного світанку без тривалого часу для їхньої еволюції.
Епоха космічного світанку
Космічний світанок відбувався приблизно від 100 млн до 1 млрд років після Великого вибуху і включав утворення перших світил і галактик. JWST дав можливість отримати нові дані, що розширили наші знання про цей період космічної історії.
Команда дослідників використовувала комп’ютерні симуляції у межах проєкту Feedback of Relativistic Environments (FIRE) для вивчення того, як галактики формувалися у ранньому Всесвіті. Ці симуляції об’єднують астрофізичну теорію та провідні алгоритми для відтворення еволюції галактик, враховуючи масу, енергію, імпульс і хімічний склад, пов’язаний із зорями.
За словами Гуочао Суна, астрофізика з Північно-Західного університету, ключовим моментом є здатність галактики генерувати достатньо світла за короткий проміжок часу. Це може бути результатом або масивності галактики, або властивості спалахів яскравості світла. В останньому випадку маса галактики не обов’язково має бути великою.
Результати досліджень у симуляції
Симуляції у дослідженні показали, що галактики формувалися з такою самою яскравістю, як і спостерігається JWST. Ранні галактики, сформовані на космічному світанку, можливо, мали зорі, які формувалися вибухово, коли світила починали з’являтися та зникали періодично. Це явище відоме як вибухове зореутворення і воно відрізняється від еволюції нашого Чумацького Шляху.
Вибухове зореутворення особливо поширене в галактиках із низькою масою. Хоча деталі цього процесу залишаються предметом додаткових досліджень, команда вважає, що це трапляється, коли початкові спалахи зореутворення змінюються вибухами як наднові через кілька мільйонів років. Газ виштовхується і повертається, сприяючи утворенню нових зір, і ця послідовність повторюється. Коли галактики стають масивнішими, гравітація є сильнішою, і наднові вибухають, але не виштовхують газ, оскільки гравітація утримує його. Це призводить до більш стабільних галактик.
Фоше-Гігер додав, що більша частина світла в галактиці походить від наймасивніших світил, які горять швидше і мають коротший термін існування. Яскравість галактики визначається кількістю зір, що з’явилися за останні кілька мільйонів років, а не масою галактики в цілому.
Раніше ми повідомляли про те, як James Webb розгледів найслабшу галактику раннього Всесвіту.
За матеріалами popsci.com.
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine
