by De ljusa galaxerna som hittats av rymdteleskopet James Webb (JWST) i det mycket tidiga universum kan vara produkten av utbrott av massiv stjärnbildning – och det är troligt att detta faktum gör galaxerna mer lysande än den era då de existerade förväntades . Detta är slutsatsen av forskare som använde datorsimuleringar för att modellera hur dessa galaxer bildades och började producera stjärnor.
Om det JWST påbörjade vetenskaplig verksamhet sommaren 2022 hans djupgående observationer av universum började dyka upp snabbt Galaxer med hög rödförskjutning. Det här är galaxer som verkar ha funnits tidigare i universum än vad astronomer någonsin sett tidigare. Faktum är att galaxerna som sågs som de var när universum var mindre än 400 miljoner år gammalt verkade mer lysande än vad de var Standardmodell från kosmologi förutspått för eran. Detta ledde till påståenden att standardmodellen – som representerar galaxer från början små och sedan växa hierarkiskt genom fusioner drivna av filament och glorier av Mörk materia i kosmisk webb – måste ha fel.
“Upptäckten av dessa galaxer var en stor överraskning eftersom de var mycket ljusare än väntat,” sa Claude-André Faucher-Giguère vid Northwestern University i ett uttalande åsikt. “Vanligtvis är en galax ljus för att den är stor, men eftersom dessa galaxer bildades vid den kosmiska gryningen har det inte gått tillräckligt med tid sedan dess Big Bang. Hur kunde dessa enorma galaxer samlas så snabbt?”
Relaterad: James Webb rymdteleskop visar att forntida galaxer var mer strukturerade än forskarna trodde
Faucher-Giguère är medlem i ett team som leds av Caltechs Guochao Sun som tillsammans genomför simuleringar av bildandet av de första galaxerna. De fann att galaxerna som observerats av JWST inte är stora utan är lysande eftersom de ses under en gång Tid när de upplevde en hektisk stjärnbildningsprocess. Simuleringarna lyckas inte bara modellera detta ljusstyrka av galaxer, men också deras överflöd, som båda motsvarar exakt JWST:s observationer.
“Ett system behöver inte vara så stort,” sa Sun. “När stjärnbildning sker i skurar avger den ljusblixtar. Det är därför vi ser flera mycket ljusa galaxer.”
Starbursts som detta är inte ovanligt. Astronomer observerar dem nu till och med i galaxer, ibland när det har varit en kollision med en annan galax. Denna typ av sammanslagning kan göra att molekylär gas rörs om i sådan utsträckning Tyngd tar tag i och tvingar gasen att splittras och kollapsa, vilket skapar en hög Stjärnor alla på samma gång. I det tidiga universum, när miljön fortfarande var ganska turbulent, kanske de första galaxerna inte har samlat allt sitt stjärnbildande material jämnt.
Liknande inlägg:
– Den här TRAPPIST-1 exoplaneten verkar inte ha någon atmosfär – sanningen kan vara gömd i dess stjärna, avslöjar rymdteleskopet James Webb
– Rymdteleskopet James Webb ser Earendel, den mest avlägsna kända stjärnan i universum
— Rymdteleskopet James Webb kan hjälpa till att söka efter beboeliga främmande världar
“Brun stjärnbildning är särskilt vanlig i galaxer med låg massa,” sa Faucher-Giguère. “Vad vi tror händer är att det sker en explosion av stjärnor som sedan exploderar som supernovor några miljoner år senare. Gasen kastas ut.” [of the galaxy] och faller sedan tillbaka för att bilda nya stjärnor, som driver cykeln av stjärnbildning.”
I det tidiga universum var galaxerna mycket mindre än de är idag och växte dels genom ansamling av intergalaktiska gasmoln, men också genom sammanslagningar med andra galaxer. När de blev större fick de mer gravitation och nådde en punkt där de kunde hålla fast vid mer av sitt stjärnbildande material. Detta stabiliserade takten för stjärnbildning och galaxer som vår bildas idag Vintergatan bildar stjärnor i ett lugnare tempo.
Det viktigaste är att resultaten av de nya simuleringarna överensstämmer med den hierarkiska tillväxtmodellen för galaxer som presenteras i standardmodellen för kosmologi.
“Våra simuleringar visar att galaxer inte har några problem att bilda denna ljusstyrka tills den kosmiska gryningen,” sa Faucher-Giguère.
Resultaten var publiceras den 3 oktober i The Astrophysical Journal Letters.
