Tre ultramassiva galaxer som redan existerade mindre än en miljard år efter Big Bang har identifierats av en internationell forskargrupp ledd av Genève Universitet (UNIGE). Dessa galaxer, nästan lika massiva som vår egen Vintergata, utmanar befintliga teorier om galaxbildning och ger nya insikter om universums tidigaste epoker. Upptäckten gjordes med hjälp av James Webb Space Telescope (JWST) och dess FRESCO-program, som använder den avancerade NIRCam/grism-spektrografen för att mäta galaxernas avstånd och stjärnmassor med hög precision.
Galaxer som utmanar teorier
Enligt de dominerande teorierna växer galaxer gradvis inom stora mörk materie-halos, där gas fångas upp och stjärnor bildas. Men den nya studien visar att galaxer i universums tidigaste epoker kan ha varit betydligt effektivare på att bilda stjärnor. Dessa tre galaxer, som fått smeknamnet ”röda monster” på grund av sin dammrika och rödaktiga framtoning i JWST bilder, har stjärnmassor som kan jämföras med vår egen Vintergatas. De producerar stjärnor nästan dubbelt så effektivt som mindre galaxer och galaxer från senare tidsepoker.
”Våra resultat förändrar vår förståelse av hur galaxer formades i universums tidiga dagar,” säger Dr. Mengyuan Xiao, huvudförfattare till studien som publicerats i Nature. ”Utan JWST hade vi inte kunnat avslöja dessa dolda jättar.”
Nya möjligheter med JWST FRESCO-program
JWST FRESCO-program utnyttjar teleskopets NIRCam/grism-spektrograf för att mäta exakta avstånd och stjärnmassor för galaxer. Detta möjliggör en detaljerad analys av galaxer från de allra första kosmiska epokerna. Denna teknik har varit avgörande för att hitta ”röda monster”, som är svåra att observera med traditionella metoder eftersom deras damm absorberar synligt ljus.
”Med hjälp av NIRCam/grism-spektrografin har vi kunnat följa hur stjärnmassor ackumuleras över kosmisk tid,” förklarar Pascal Oesch, forskare vid Genève Universitet och huvudansvarig för observationerna.
För många, för massiva?
Även om resultaten inte motsäger de grundläggande kosmologiska modellerna, ställer de nya frågor kring teorier om galaxbildning. Hur kunde dessa massiva galaxer uppstå och växa så snabbt i universums barndom? Denna ”för många, för massiva”-fråga kommer att kräva ytterligare forskning och nya observationer, både med JWST och andra instrument som Atacama Large Millimeter Array (ALMA).
”De röda monstren representerar början på en ny era i utforskandet av universums tidigaste skeden,” avslutar Dr. Mengyuan Xiao. Fler studier av dessa galaxer kan ge oss nya insikter om förhållandena som präglade universum under dess första miljarder år.
James Webb öppnar nya dörrar till universums barndom
James Webb-teleskopet har verkligen revolutionerat vår förståelse av universum, men samtidigt skapat nya frågor och forskningsutmaningar. Detta är inte första gången som JWST har förvånat forskarna med oväntade upptäckter. Som Aurora kunde rapportera i oktober, identifierade ett annat team astronomer 261 massiva galaxer i universums barndom, vilket också utmanar teorier om hur galaxer utvecklas under kosmos tidigaste epoker.
Fynden av både de ”röda monstergalaxerna” och det stora antalet massiva galaxer under universums första miljarder år pekar mot en effektivare stjärnbildning och snabbare galaxutveckling än vad befintliga modeller kan förklara. Var dessa processer allmängiltiga, eller rörde det sig om särskilda förhållanden som bara gällde vissa typer av galaxer? Svaret på dessa frågor väntar i framtida observationer, där James Webb-teleskopet fortsätter att spela en nyckelroll.
[…] Tre röda monstergalaxer från universums barndom förvånar astronomerna […]