Toto nemalo byť možné. Webb našiel starobylú galaxiu XMM-VID1-2075, ktorá sa správa tak, akoby preskočila miliardy rokov vývoja
Galaxia XMM-VID1-2075 existovala už v mladom vesmíre, no nespráva sa ako bežná mladá galaxia. Webb ukázal, že jej chýba jasná rotácia, čo vedcov poriadne prekvapilo.
Vesmír je miestom plným záhad, ktoré zatiaľ unikajú našim možnostiam vysvetlenia. O čiernych dierach stále nevieme všetko, nehovoriac o vzniku života na našej planéte. Je vesmír večný, mal začiatok, bude mať koniec? Otázok je veľa a náš život je pritom príliš krátky na to, aby sme na všetky našli odpovede. Tentoraz majú astronómovia pred sebou ďalšiu záhadu, ktorá sa vymyká doterajším predstavám o vývoji vesmíru. Vďaka teleskopu Jamesa Webba totiž preskúmali galaxiu z raného obdobia kozmu, ktorá sa správa nečakane. Nevykazuje jasné známky usporiadanej rotácie. Takýto jav bol pritom doteraz typický skôr pre staršie a vývojovo vyspelejšie galaxie v našom kozmickom okolí.
Objekt s označením XMM-VID1-2075 vidíme tak, ako vyzeral v čase, keď mal vesmír menej než dve miliardy rokov. Napriek tomu už vykazuje vlastnosti, ktoré by vedci očakávali skôr pri oveľa starších galaxiách. Práve tento nesúlad robí z objavu jednu z najzaujímavejších výziev pre súčasnú astrofyziku.
„Nevidíme žiadny dôkaz rotácie, čo je naozaj prekvapivé,“ vysvetľuje Ben Forrest z Kalifornskej univerzity v Davise, ktorý stojí na čele výskumu publikovaného v časopise Nature Astronomy.
Podľa neho ide o správanie typické skôr pre masívne galaxie v pokročilom štádiu vývoja, nie pre objekty z obdobia raného vesmíru.
Súčasné teórie pritom hovoria, že galaxie vznikajú z oblakov plynu, ktoré sa pod vplyvom gravitácie zhlukujú a postupne získavajú rotačný pohyb. Tento pohyb súvisí so zachovaním momentu hybnosti, podobne ako keď sa krasokorčuliar roztočí rýchlejšie po tom, čo pritiahne ruky k telu. Rotácia je preto pri mladých galaxiách prirodzeným očakávaním. Až neskôr, počas miliárd rokov, dochádza k zrážkam a spájaniu galaxií. Práve tieto dramatické udalosti môžu rotačný pohyb narušiť alebo výrazne oslabiť. Výsledkom sú takzvané pomalé rotátory, teda galaxie, v ktorých sa hviezdy a materiál pohybujú skôr chaoticky, bez jasného spoločného smeru.
Presne podobný obraz dnes pozorujeme napríklad v niektorých masívnych galaxiách relatívne blízko k Zemi. Ide však o objekty, ktoré prešli dlhým a komplikovaným vývojom. O to väčším prekvapením je, že podobný stav sa objavil aj v oveľa mladšom vesmíre.
Neprehliadni
Lepšie preskúmaná galaxia odporuje doterajším predstavám o vývoji raného vesmíru
Galaxia XMM-VID1-2075 pritom nie je pre vedcov neznáma. Už skôr ju skúmali v rámci projektu MAGAZ3NE pomocou havajského observatória Keck. Vtedy sa ukázalo, že ide o mimoriadne hmotný objekt s množstvom hviezd, ktoré niekoľkonásobne prevyšuje Mliečnu cestu. Zároveň už v tom čase prestala tvoriť nové hviezdy, čo naznačuje, že sa vyvíjala veľmi rýchlo. Prelom však priniesol až teleskop Jamesa Webba, ktorý umožnil podrobnejšie sledovať pohyb materiálu v tejto galaxii.
Vedci analyzovali aj ďalšie dve galaxie z podobného obdobia, pričom každá vykazovala odlišnú dynamiku. Jedna sa správala učebnicovo a jasne rotovala, druhá pôsobila neusporiadane a tretia, teda XMM-VID1-2075, nevykazovala jasnú rotáciu, no mala výrazný náhodný vnútorný pohyb. To je dôležité upresnenie. Neznamená to, že sa v galaxii nič nehýbe. Znamená to, že pohyb v nej nie je usporiadaný ako pri klasickom rotujúcom disku.
Takáto rozmanitosť naznačuje, že vývoj galaxií môže byť ešte menej predvídateľný, než sa doteraz predpokladalo. Vedci preto hľadajú vysvetlenie, ako mohla galaxia dospieť do takéhoto stavu za tak krátky čas. Jednou z možných hypotéz je kolízia dvoch galaxií, ktoré sa otáčali približne opačnými smermi. Takáto zrážka by mohla rotačný pohyb výrazne oslabiť alebo takmer vyrušiť a vytvoriť systém, v ktorom sa hviezdy pohybujú bez jednotného smeru. Ide o rýchlejší scenár než postupné zlučovanie viacerých galaxií, ktoré by si vyžadovalo oveľa viac času.
Galaxie bez jasnej rotácie môžu byť v ranom vesmíre veľmi vzácne
Pozorovania túto možnosť nepriamo podporujú. Astronómovia zaznamenali nadbytok svetla na jednej strane galaxie, čo môže naznačovať prítomnosť ďalšieho objektu alebo pozostatky nedávnej interakcie. Takéto stopy často sprevádzajú dramatické udalosti, akými sú galaktické zrážky. Výskum však zďaleka nekončí. Tím plánuje pokračovať v hľadaní podobných galaxií v ranom vesmíre a porovnávať ich vlastnosti s počítačovými simuláciami. Práve tie by mali ukázať, či ide o výnimočný prípad, alebo o častejší jav, ktorý doteraz unikal pozornosti.
Niektoré modely síce existenciu galaxií bez jasnej usporiadanej rotácie v mladom vesmíre pripúšťajú, no považujú ich za extrémne vzácne. Ak by sa však ukázalo, že ich je viac, než sa očakáva, znamenalo by to potrebu prehodnotiť predstavy o tom, ako rýchlo sa masívne galaxie formujú a vyvíjajú. Objav tak otvára nové otázky o tom, čo všetko sa odohrávalo v prvých miliardách rokov po vzniku vesmíru. A zároveň pripomína, že aj v dobre preskúmaných oblastiach nás vie vesmír stále prekvapiť.
