Astronomii au petrecut decenii scrutând cerul prin telescoape precum Hubble, încercând să zărească epoca îndepărtată când prima generație de stele din Univers și-a aprins flăcările. Galaxiile mici, care au constituit blocurile fundamentale ale cosmosului pe care îl cunoaștem astăzi, erau prea slabe pentru a fi observate, chiar și cu cele mai puternice instrumente. Acum, se pare că astronomii au de partea lor două lucruri esențiale: Telescopul Spațial James Webb și un strop de noroc.
Într-un articol recent publicat în revista Nature, o echipă de cercetători coordonată de Kimihiko Nakajima, astronom la Universitatea Kanazawa din Japonia, a folosit Telescopul Spațial James Webb pentru a observa o galaxie extrem de slab luminată, denumită LAP1-B, așa cum exista ea aproximativ la 800 de milioane de ani după Big Bang. Este cea mai primitivă galaxie din punct de vedere chimic pe care am observat-o vreodată.
LAP1-B se află la 13 miliarde de ani-lumină distanță de Pământ. Pentru a observa un obiect atât de slab și îndepărtat, chiar și oglinzile imense, acoperite cu aur și beriliu ale JWST nu au fost suficiente de la sine. Am reușit să o observăm datorită unui masiv roi de galaxii denumit MACS J046, care deformează spațiu-timpul dintre noi și LAP1-B.
„Galaxia a fost puternic mărită prin efectul de lentilă gravitațională,” a spus Nakajima. Mai precis, spațiul-timpul deformat de roiul MACS J046 mărește de aproximativ o sută de ori lumina care călătorește de la LAP1-B către Pământ.
Chiar și cu acest amplificator de o sută de ori al luminozității, LAP1-B este atât de slabă încât nici JWST, nici Hubble nu au putut detecta continuumul său stelar – lumina de fond constantă a stelelor sale. Pentru Nakajima și colegii săi, acest aspect a servit totuși ca un indiciu. Cunoscând distanța care ne separă de LAP1-B și sensibilitatea telescoapelor, ei au calculat că limita superioară a masei stelare a LAP1-B trebuie să fie egală cu 3.300 de sori. Este un număr infim comparativ cu cele aproximativ 100 de miliarde de mase solare din Calea Lactee.
Mare parte din lumina de la LAP1-B care ajunge la oglinzile JWST nu provine de la stele, ci de la gazul care strălucește. Analizând mai atent acest gaz, Nakajima și colegii săi au realizat că LAP1-B este cel mai apropiat lucru de galaxiile primordiale pe care l-am observat până acum.
Conform echipei lui Nakajima, putem vedea strălucirea LAP1-B pentru că radiația cu energie înaltă de la stelele masive din interiorul galaxiei lovește norii de gaz interstelar înconjurători, determinându-i să fluoresceze. Folosind Spectrograful în Infraroșu Apropiat al JWST, cercetătorii au analizat acest gaz strălucitor descompunând lumina sa într-un spectru și căutând liniile de emisie care indică compoziția sa chimică.
Această analiză a dezvăluit o lipsă profundă de elemente mai grele decât hidrogenul și heliul. Raportul dintre oxigen și hidrogen în faza de gaz era de doar 0,4% din cel găsit în Soarele nostru.
Un alt detaliu din spectru a indicat tipul de radiație care a făcut gazul să strălucească. Echipa a detectat linii de emisie de la carbonul triplu ionizat – o stare în care atomii de carbon pierd trei electroni și devin extrem de reactivi. Acest detaliu ne ajută să înțelegem mai bine natura radiației stelare din acele timpuri primordiale și modul în care aceasta a influențat mediul înconjurător cosmic.
Astfel, LAP1-B nu doar că ne oferă o fereastră rară spre începuturile Universului, ci ne și ajută să înțelegem cum primele stele și galaxii au modelat spațiul cosmic pe care îl explorăm astăzi.
Sursa: Ars Technica
Poll: Ce descoperire a galaxiei LAP1-B a uimit recent astronomii?
Revista “Ştiinţă şi Tehnică“, cea mai cunoscută şi longevivă publicaţie de popularizare a ştiintelor din România
Leave a Reply