Indičtí astronomové objevili spirální galaxii, která existovala již od rané fáze vesmíru. Tento nový objev mění stávající chápání vývoje galaxií.
Výzkum byl proveden pomocí teleskopu Jamese Webba NASA, jehož vedení se ujala doktorandka Rashi Jain.
Studie byla řízena profesorem Yogeshem Waddakerem z Národního centra rádiové astronomické fyziky, které sídlí v Tata institutu základního výzkumu v Pune. Tento výzkum byl publikován v renomovaném evropském astronomickém časopise Astronomy and Astrophysics.
Galaxie jsou obrovské systémy složené z hvězd, planet, plynu a prachu, které jsou gravitačně spojeny. Jejich počet může sahat od několika tisíců po biliony a mohou mít spirální, eliptické nebo nepravidelné tvary.
Výzkumníci vybrali pro tuto galaxii jméno Alaknanda, po himalájské řece, která je jednou z hlavních větví Ganga.
Tato spirální galaxie se nachází 12 miliard světelných let daleko, což znamená, že světlo galaxie k nám putovalo více než 12 miliard let.
Rashi Jain poznamenává: „Tuto galaxii vidíme tak, jak se objevila pouhých 1,5 miliardy let po Velkém třesku. Nalezení takto uspořádané spirální galaxie v tomto raném věku je neočekávané. Naznačuje, že složité struktury ve našem vesmíru vznikaly mnohem dříve, než jsme si mysleli.“
Galaxie jako kosmické centra moci
Tým zjistil, že Alaknanda není jen galaxie, ale impozantní kosmické centrum moci.
Tato galaxie má hmotnost přibližně 10 miliardkrát větší než naše Slunce. Alaknanda produkuje každoročně nové hvězdy, což je téměř 20-30krát rychlejší než současná míra tvorby hvězd v naší galaxii.
Její spirální struktura ji činí atraktivní; vypadá, jako by obklopovala jasný výběžek se dvěma rameny.
Navzdory velké vzdálenosti zajišťuje gravitace, že její světlo se zvětšuje, což usnadňuje astronomům její jasnější pozorování.
Rashi Jain dodává: „Naše galaxie je v hindštině nazývána Mandákíní, a proto jsme tuto galaxii pojmenovali Alaknanda.“
Vznik galaxií
Před vznikem teleskopu Jamese Webba se astronomové domnívali, že rané galaxie byly chaotické a shlukovité, přičemž stabilní spirální struktury se objevily až po několika miliardách let existence vesmíru.
Hlavní teorie uváděla, že rané galaxie byly „horké“ a bouřlivé. Potřebovaly čas, aby se ochladily a udržely spirální vzory.
Waddaker říká: „Alaknanda vypráví jiný příběh. Tato galaxie musela shromáždit 10 miliard slunečních hmotností hvězd a vytvořit velký disk se spirálními rameny. Z pohledu kosmických standardů je to neuvěřitelně rychlé.“
Většina galaxií je stará mezi 10 a 13,6 miliardami lety, což je téměř tolik, kolik činí věk vesmíru. Mezi touto obrovskou kosmickou časovou škálou je objev Alaknandy v mnoha ohledech jedinečný.
Badatelé nyní zkoumají dvě hlavní možnosti.
- Jednou z možností je, že hustotní vlny procházející diskem galaxií vyvolaly vznik a udržení spirálních vzorů. Tento proces se obvykle pozoruje v klidných, chladných diskech, které se pomalu zvětšují prostřednictvím hladké akrece plynu.
- Druhý teoretizovaný model ukazuje na chaos v okolních menších galaxiích, který by mohl vést k vytváření spirálních struktur. Tyto výběžky však obvykle existují jen po krátkou dobu.
Allkananda má i další tajemství. Podle dostupných důkazů by se její vývoj pravděpodobně odehrál opravdu klidným způsobem, spíše než násilnými sloučeninami.
Opravdovou výzvou zůstává pochopit, jak Alaknanda během pouhých 600 milionů let vytvořila své hvězdy. Normálně by to trvalo asi miliardu let. Tato odchylka podněcuje astronomy, aby přehodnotili dlouhodobé teorie o vzniku spirálních ramen v galaxiích.
Pro analýzu vlastností Alaknandy tým používal modelování spektrálního energetického rozložení (SED). Jejich závěry naznačují, že tato galaxie obsahuje střední množství prachu a její věk se odhaduje na pouhých 199 milionů let.
Samotný vesmír byl přitom pouhých 1,5 miliardy let starý.
Co přinese budoucnost?
Vědci shodně uvádějí, že vzdálenost Alaknandy byla měřena správně, je však stále třeba provést důkladné zkoumání její vnitřní struktury.
Badatelé Rashi Jain a Yogesh Waddaker připomínají, že v budoucnu mohou zařízení jako teleskop Jamese Webba a Atacama Large Millimeter Array (ALMA) pomoci pochopit chování této mladé galaxie.
Tato zařízení by mohla měřit pohyb disku galaxie a také zkoumat, zda musí disk být chladný a klidný, nebo horký a točící se rychle, aby se vytvořila spirální ramena.
Waddaker dodává: „Zjistit, zda je disk Alaknandy chladný nebo horký, nám pomůže pochopit, jak vznikla její spirální ramena. Také to podá informace o tom, zda takové galaxie zvolily jinou cestu ve raném vesmíru.“
Objev Alaknandy a dalších raných spirálních galaxií naznačuje, že je třeba aktualizovat naše současné chápání procesu zrání galaxií.
