O galaxie ce nu ar trebui să existe, fotografiată cu Telescopul James Webb

Astronomii care operează Telescopul Spațial James Webb (JWST) au descoperit o galaxie ce nu ar trebui să existe. Aceasta se află la aproximativ 98 de milioane de ani-lumină distanță, nu are vecini și a fost în fundalul unei imagini cu alte galaxii. Această galaxie izolată prezintă o lipsă de activitate de formare a stelelor, ceea ce este foarte neobișnuit pentru o galaxie pitică izolată.

Cele mai multe galaxii pitice izolate formează stele, conform unei bogății de observații. Ce este diferit la această galaxie ce nu ar trebui să existe?

Programul de observare PEARLS (Prime Extragalactic Areas for Reionization and Lensing Science) al JWST are ca scop înțelegerea epocii asamblării galaxiilor, creșterea nucleelor galactice active (AGN) și Prima Lumină. În cadrul acestui program, telescopul a observat un grup de galaxii numit CLG1212. Galaxia pitică izolată, numită PEARLSDG, a fost descoperită întâmplător, scrie Science Alert.

Descoperirea este prezentată într-un nou studiu publicat în The Astrophysical Journal Letters. Autorul principal este Tim Carleton, cercetător asistent la Universitatea din Arizona (SUA).

O galaxie ce nu ar trebui să existe are foarte puține stele

Galaxiile pitice conțin mult mai puține stele decât galaxiile precum Calea Lactee. Nimeni nu știe cu exactitate câte stele există în Calea Lactee. Dar estimările bine argumentate indică un număr maxim de aproximativ 400 de miliarde. În comparație, galaxiile pitice precum PEARLSDG conțin până la aproximativ 100 de milioane de stele.

În afară de lipsa activității de formare a stelelor, PEARLSDG este neobișnuită și din alt motiv. JWST poate discerne stelele individuale de pe ramura gigantică roșie (RGB) ale galaxiei pitice, deoarece stelele sunt luminoase în lungimile de undă observate de JWST. Distanța este aproape prea mare pentru ca JWST să vadă stelele, așa că PEARLSDG este una dintre cele mai îndepărtate galaxii în care putem vedea stele individuale.

Capacitatea de a vedea stele individuale de pe ramura gigantică roșie face studierea galaxiei pitice mult mai ușoară. Stelele de pe ramura gigantică roșie au o strălucire specifică intrinsecă, ceea ce înseamnă că astronomii care au făcut descoperirea pot măsura depărtarea galaxiei: aproximativ 98 de milioane de ani-lumină.

Ei pot, de asemenea, să măsoare vârstele stelelor, arătând că populația stelară a PEARLSDG este mai veche. Dacă această galaxie ce nu ar trebui să existe încă ar forma stele, unele dintre ele ar fi mult mai tinere.

De cât timp nu s-a mai născut o stea în această galaxie?

Cercetătorii scriu că galaxia pitică nu a mai format o stea de cel puțin un miliard de ani. O parte din dovadă se găsește în lipsa energiei UV provenită de la galaxie. Stelele tinere emit radiații UV puternice, dar PEARLSDG afișează doar niveluri scăzute de radiații UV.

„Consistent cu nivelul său scăzut de emisie UV și cu lipsa liniilor de emisie din spectrul său, găsim un sSFR foarte scăzut, sugerând că formarea de stele s-a oprit acum peste 1 miliard de ani”, explică cercetătorii.

Atunci când o galaxie încetează să mai formeze stele, este numită „galaxie statică”. Într-o galaxie statică, rezerva de gaz utilizată în formarea stelelor a fost epuizată. De obicei, acest lucru este cauzat de o altă galaxie învecinată care a interacționat cu galaxia statică pentru a opri formarea stelelor. Într-un fel, interacțiunea a luat gazul de la galaxia statică sau a perturbat fluxul de gaz.

Această galaxie ce nu ar trebui să existe nu are niciun vecin

Dar PEARLSDG nu are vecini apropiați.

„Aceste tipuri de galaxii pitice statice și izolate nu au fost văzute cu adevărat înainte, cu excepția unui număr relativ mic de cazuri. Ele nu sunt cu adevărat de așteptat să existe având în vedere înțelegerea noastră actuală a evoluției galaxiilor, așa că faptul că vedem acest obiect ne ajută să îmbunătățim teoriile noastre despre formarea galaxiilor”, a spus Carleton.

„În general, galaxiile pitice care sunt acolo singure continuă să formeze stele noi”, continuă astronomul.

Interacțiunile cu alte galaxii pot cauza starea de „static” printr-un fenomen numit „tidal stripping”. La fel pot face și alte efecte de mediu, la care astronomii lucrează în continuare pentru a le înțelege.

„Totuși, observațiile recente ale unui număr mare de galaxii ultra-difuze au determinat dezvoltarea mecanismelor interne de a deveni statice, cum ar fi feedback-ul puternic”, declară cercetătorii. În feedback-ul puternic, energia puternică provenită de la cele mai mari și strălucitoare stele poate împrăștia gazul necesar pentru formarea de stele noi.

Este nevoie de mai multe descoperiri de acest fel

Cu toate că PEARLSDG nu are vecini apropiați, autorii sunt prudenți în concluziile lor.

„Cu toate acestea, nu putem exclude complet interacțiunile anterioare cu alte galaxii care ar fi putut afecta istoricul său de formare. Totuși, viteza de retragere și distanța luminoasă a PEARLSDG sunt consistente cu faptul că se află în fluxul Hubble și nu există semne vizibile ale interacțiunilor tidale”, scriu ei.

Fluxul Hubble este ceea ce face ca galaxiile să se îndepărteze una de cealaltă pe măsură ce Universul se extinde. Unele galaxii interacționează și chiar se contopesc, în ciuda expansiunii, deoarece alte forțe au acționat asupra lor. Dar nu există nicio indicație că ceva a interacționat cu galaxia pitică și ar fi putut să îi oprească formarea de stele.

Atunci când galaxiile interacționează între ele, forțele tidale le distorsionează formele și pot crea cozi și fluxuri de gaz întins, praf și stele. Dar PEARLSDG nu arată niciunul dintre aceste „simptome”. Este o galaxie pitică destul de obișnuită ca formă.

„Este nevoie de o analiză mai detaliată”

Descoperirile precum aceasta îi fac pe astronomi să se oprească și să-și reconsidere modelele de evoluție a galaxiilor. Dar este probabil ca JWST să găsească și mai multe galaxii pitice izolate și statice. Pe măsură ce sunt observate mai multe, lucrurile vor deveni mai clare, iar în cele din urmă va exista o explicație.

„Este nevoie de o analiză mai detaliată a istoricului de formare a stelelor din cadrul PEARLSDG și a dinamicii acesteia în raport cu mediul său pentru a înțelege mai bine istoricul său de formare, dar această descoperire sugerează posibilitatea ca multe galaxii pitice statice să aștepte să fie identificate, iar JWST are instrumentele necesare pentru a face acest lucru”, scriu cercetătorii.

Dar pentru moment, această galaxie ce nu ar trebui să existe este doar un alt mister din cosmos.

Vă recomandăm să citiți și:

O mică galaxie care orbitează Calea Lactee ar putea fi cu totul altceva

Structuri poligonale ciudate, descoperite sub suprafața planetei Marte

Concedieri la NASA! Agenției spațiale i-a fost micșorat bugetul

Au fost descoperite jeturile magnetice ale lui Jupiter. Ce înseamnă asta pentru Sistemul Solar?