Astronomowie znaleźli tlen w najdalej, a zatem najwcześniejsza, galaktyka, jaką kiedykolwiek widziała. Oznacza to najbardziej odległe wykrywanie tlenu, jakie kiedykolwiek powstały przez ludzkość.
Ta wczesna galaktyka, wyznaczona Jades-GS-Z14-0ma 10 razy większą liczbę ciężkich elementów, których można by oczekiwać w galaktyce, która istniała zaledwie 300 milionów lat po Wielki Wybuch. Odkrycia wskazują, że ta galaktyka była już dojrzała we wczesnym wszechświecie, kwestionując teorie ewolucji galaktycznej.
Jades-GS-Z14-0 został odkryty w 2024 r. James Webb Space Telescope (Jwst); Jego światło zajęło około 13,4 miliarda lat, aby podróżować do nas, co odpowiada około 98% z życia 13,8 miliarda wszechświata. Nowo odkryty skład chemiczny Jades-GS-Z14-0 pojawił się dzięki uprzejmości Atacama Large Milmeth/Smurmeter tablica (Alma).
„To jest jak znalezienie nastolatka, w którym można się spodziewać tylko dzieci”, członek zespołu i badacz obserwatorium w Leiden Sander Schouws powiedział w oświadczeniu. „Wyniki pokazują, że galaktyka utworzyła się bardzo szybko, a także szybko dojrzewa, co zwiększa rosnące dowody, że tworzenie galaktyk zachodzi znacznie szybciej niż oczekiwano”.
Jades-GS-Z14-0 został zauważony wraz z kilkoma innymi podobnie wczesnymi galaktykami w ramach Program JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES). Projekt ma na celu dostarczenie istotnego wglądu w to, jak gwiazdy, gaz i czarne dziury ewoluowały w pierwotnych galaktykach, gdy 13,8 miliarda wszechświata było bardzo młody.
Zrozumienie, dlaczego tak zaskakujące jest odkrycie ciężkich elementów we wczesnej galaktyce, takiej jak Jades-GS-Z14-0, należy wziąć pod uwagę Skład chemiczny wszechświata niemowlęcia.
Kiedy wszechświat był 2% jego obecnego wieku, naukowcy uważają, że był wypełniony głównie wodórnajlżejszy element w kosmosie, jakiś hel i maleńkie odrobiny cięższych elementów, które astronomowie nieco myląco nazywają „metali”. Oznacza to, że gwiazdy i galaktyki widoczne w tym okresie powinny być odpowiednio „ubogie w metal”.
Gdy te pierwsze gwiazdy umarły i eksplodowały Wybuchy supernowametale, które wykuli podczas swojego życia, zostały rozproszone, wzbogacając chmury gazowe w ich galaktykach domowych. Chmury te ostatecznie utworzyły następną generację gwiazd, które były bardziej bogate w metal.
Oznacza to, że im starsza galaktyka dostaje galaktyka, tym bardziej jej „dojrzałość” można zmierzyć na podstawie obfitości posiadanych metali. I, widziane w wieku 300 milionów lat, w życiu kosmosu, Jades-GS-Z14-0 powinien być ubogim i „niedojrzały”-ale wydaje się być dojrzały.
„Byłem zdumiony nieoczekiwanymi wynikami, ponieważ otworzyli nowy pogląd na pierwsze fazy Ewolucja galaktyki„Członek zespołu Stefano Carniani z Scuola Normale Superiore w Pizie we Włoszech, powiedział w oświadczeniu.„ Dowody, że galaktyka jest już dojrzała w wszechświecie niemowląt, rodzą pytania o to, kiedy i jak powstały galaktyki ”.
Wykrywanie tlenu we wczesnej galaktyce pozwoliło astronomom na dokładniejsze zmierzenie odległości od Jades-GS-Z14-0.
„Wykrywanie Almy oferuje niezwykle precyzyjny pomiar odległości galaktyki w dół do niepewności w wysokości zaledwie 0,005%”, powiedziała członek zespołu Eleonora Parlanti z SCUOLA Normale Superiore w Pizie we Włoszech. „Ten poziom precyzji – analogiczny do dokładności w odległości 5 cm na odległości 0,62 mil [1 kilometer] – Pomaga udoskonalić nasze zrozumienie odległych właściwości galaktyki ”.
Podczas gdy JWST zajęło odkrycie tej niezwykle odległej galaktyki, dokładny pomiar jej odległości od Ziemi nie byłby możliwy bez Almy.
„To pokazuje niesamowitą synergię między Almą i JWST, aby ujawnić formację i ewolucję pierwszych galaktyk” – powiedział w oświadczeniu członek zespołu i astronom obserwatorium Leiden, Rychard Bouwens
Gergö Popping jest astronomem w Europejskim Centrum Regionalnym Alma, który nie był zaangażowany w te badania.
„Byłem naprawdę zaskoczony tym wyraźnym wykrywaniem tlenu w Jades-GS-Z14-0”-powiedział. „Sugeruje to, że galaktyki mogą tworzyć się szybciej po Wielki Wybuch niż wcześniej sądzono.
„Ten wynik pokazuje ważną rolę, jaką Alma odgrywa w rozwiązywaniu warunków, w których powstały pierwsze galaktyki w naszym wszechświecie”.
Badania zespołu zostały zaakceptowane do publikacji w czasopiśmie Astrophysical.
