De la lansare, telescopul spațial James Webb (JWST) a continuat să depășească limitele înțelegerii noastre despre Univers. Cele mai recente date transmise de el au răsturnat modelele consacrate ale evoluției galaxiilor. Datorită acestui instrument, astronomii au detectat oxigen în cea mai îndepărtată galaxie observată vreodată. Situată într-un moment în care Universul avea doar 2% din vârsta sa actuală, această descoperire pune sub semnul întrebării viteza cu care galaxiile și stelele s-ar fi putut forma după Big Bang.
În primele momente după Big Bang, acum aproximativ 13,8 miliarde de ani, Universul era un mediu extrem de fierbinte și dens compus aproape exclusiv din cele mai simple elemente: hidrogen și heliu. A fost nevoie de câteva sute de milioane de ani pentru ca primele stele să se aprindă și să înceapă să transforme aceste elemente ușoare în altele mai grele printr-un proces numit nucleosinteză stelară. Stele masive, adevărate cuptoare nucleare, fuzionează hidrogenul și heliul pentru a produce elemente precum oxigenul, carbonul și fierul. La sfârșitul vieții, când explodează ca supernove, dispersează aceste elemente în spațiu, ceea ce le îmbogățește mediul și permite formarea de noi generații de stele și planete. Cu cât trece timpul mai mult, cu atât Universul se îmbogățește mai mult în elemente grele. Până acum, astronomii credeau că acest proces a durat ceva timp și că în primele câteva sute de milioane de ani după Big Bang, galaxiile mai conțineau doar câteva elemente grele. Modelele sugerau că Universul timpuriu a fost populat în principal de stele timpurii masive, încă necontaminate de elemente precum oxigenul.
O descoperire recentă a telescopului James Webb contestă această viziune. Prin observarea galaxiei JADES-GS-z14-0, situată la 290 de milioane de ani după Big Bang, astronomii au fost într-adevăr surprinși să detecteze cantități de oxigen mult mai mari decât se aștepta. Această observație a fost confirmată de telescopul ALMA, situat în deșertul Atacama din Chile, ceea ce a făcut posibilă analiza în detaliu a compoziției chimice a acestei galaxii îndepărtate. Rezultatele sunt uluitoare: JADES-GS-z14-0 conține de aproximativ zece ori mai mult oxigen decât au prezis modelele. Aceasta înseamnă că un număr mare de stele masive trebuie să se fi născut, să fi ars combustibilul și să fi explodat ca supernove într-o perioadă extrem de scurtă de timp. Prin urmare, această galaxie pare să fi evoluat mult mai repede decât se aștepta, ceea ce pune sub semnul întrebării înțelegerea noastră cu privire la rata de formare a primelor stele și galaxii.
Această descoperire, prezentată în Astronomy & Astrophysics și într-o
ridică multe întrebări. Cum a putut o galaxie atât de tânără să acumuleze atât de mult oxigen într-un timp atât de scurt? Astronomii au în vedere mai multe ipoteze. Este posibil ca Universul timpuriu să fi format stele masive mai rapid și în număr mai mare decât se credea anterior. O altă posibilitate este că unele procese încă necunoscute au accelerat dispersia elementelor grele în spațiu.
În orice caz, JADES-GS-z14-0 ne obligă să ne regândim înțelegerea evoluției galaxiilor. Datorită lui James Webb și altor telescoape de nouă generație, cercetătorii speră acum să dezvăluie acest mister și să afle mai multe despre nașterea primelor structuri din Univers.
