Οι αστροφυσικοί στο Universidade του Waterloo ανακοίνωσαν την ταυτοποίηση ενός γαλαξία μεδουσών που είναι ο πιο μακρινός που έχει καταγραφεί ποτέ. Η παρατήρηση πραγματοποιήθηκε μέσω δεδομένων που συνέλεξε ο Telescópio Espacial James Webb. Το κοσμικό αντικείμενο χρονολογείται σε μια περίοδο πριν από 8,5 δισεκατομμύρια χρόνια στο σύμπαν.
Ο γαλαξίας εμφανίζει μακριές ζώνες αερίου που μοιάζουν με πλοκάμια που εκτείνονται σε δεκάδες χιλιάδες έτη φωτός. Η μορφή Esse προκύπτει από τη διαδικασία αποκόλλησης λόγω πίεσης κρούσης. Η ανακάλυψη διευρύνει την κατανόηση του πώς τα πυκνά περιβάλλοντα επηρεάζουν τις πρώιμες γαλαξιακές δομές.
Οι επιστήμονες σχεδιάζουν τώρα πρόσθετες αναλύσεις της χημικής σύνθεσης και της εσωτερικής κίνησης του αντικειμένου. Η ομάδα ζητά επιπλέον χρόνο παρατήρησης στο ίδιο τηλεσκόπιο. Το εύρημα δείχνει ότι οι εχθρικές συνθήκες στον κόσμο εμφανίστηκαν νωρίτερα από ό,τι είχαν προβλέψει τα προηγούμενα μοντέλα.
Λεπτομέρειες για την παρατήρηση που πραγματοποιήθηκε με το τηλεσκόπιο James Webb
Οι ερευνητές ανέλυσαν ένα τεράστιο σύνολο εικόνων και φασμάτων που ελήφθησαν από το JWST. Ο γαλαξίας έδειξε μια μετατόπιση του κόκκινου z ίση με 1,156. Η τιμή Esse επιβεβαιώνει ότι το φως ταξίδεψε ακριβώς 8,5 δισεκατομμύρια χρόνια για να φτάσει στους ανιχνευτές.
Το δακτυλικό αποτύπωμα της δομής εμφανίστηκε αμέσως κατά την ανασκόπηση των αρχαίων περιοχών του διαστήματος. Το Dr. Ο Ian Roberts, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Centro of Astrofísica of Waterloo, οδήγησε την αρχική ανάλυση. Η έκπληξη ήταν άμεση γιατί κανένα προηγούμενο ρεκόρ δεν έδειχνε παρόμοια ύπαρξη σε αυτή την απόσταση.
Έχετε ακούσει ποτέ για τον γαλαξία των μεδουσών;
—Stephane Werner (@stephanevw)25 Οκτωβρίου 2020
Αυτοί οι γαλαξίες αλληλεπιδρούν με το πλάσμα που βρίσκεται στα σμήνη γαλαξιών και καταλήγουν να αφήνουν ένα ίχνος αερίου με το σχηματισμό αστεριών (με μπλε χρώμα). Το μονοπάτι Esse τα κάνει να μοιάζουν με μέδουσες.pic.twitter.com/fi9jcsvGye
Προκλήσεις σε προηγούμενες προσομοιώσεις γαλαξιακής εξέλιξης
Τα θεωρητικά μοντέλα έδειξαν ότι τα σμήνη γαλαξιών δεν είχαν ακόμη αρκετή μάζα για να δημιουργήσουν πίεση πρόσκρουσης πριν από 8,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Η παρουσία αυτού του γαλαξία μεδουσών έρχεται σε άμεση αντίθεση με αυτές τις προβλέψεις. Το κοσμικό περιβάλλον αποδείχθηκε εχθρικό πολύ νωρίτερα από το αναμενόμενο.
Η ανακάλυψη αναγκάζει τους ειδικούς να επαναβαθμονομήσουν προσομοιώσεις σχηματισμού δομών μεγάλης κλίμακας. Τα πρωτόγονα Aglomerados αποδεικνύονται πιο δυναμικά και ικανά για έντονες αλληλεπιδράσεις. Τα δεδομένα του JWST παρέχουν παρατηρητικές αποδείξεις που τώρα καθοδηγούν νέες θεωρητικές διατυπώσεις.
Τυπική πλοκαμοειδής δομή γαλαξιών μεδουσών
Οι γαλαξίες μεδουσών αποτελούν σπάνια αντικείμενα στο σύμπαν. Τα Elas ονομάζονται έτσι λόγω των μακριών ουρών ιονισμένου αερίου που εκτείνονται πίσω από τον κύριο πυρήνα.
Το φαινόμενο συμβαίνει όταν ένας γαλαξίας πέφτει σε ένα πυκνό σμήνος και χάνει υλικό λόγω της πίεσης του κριού. Οι ζώνες αερίου μπορούν να φτάσουν σε μήκος δεκάδες χιλιάδες έτη φωτός.
Αυτή η συγκεκριμένη διαμόρφωση εμφανίζεται μόνο σε περιβάλλοντα όπου η αλληλεπίδραση με το περιβάλλον εντός του συμπλέγματος είναι έντονη. Ο γαλαξίας που ανακαλύφθηκε πρόσφατα παρουσιάζει ακριβώς αυτά τα χαρακτηριστικά στη διατηρημένη του μορφή.
Ο κεντρικός πυρήνας συγκρατεί αστέρια και αστρικό υλικό ενώ οι ουρές τεντώνονται προς τα πίσω.
Αίτημα για πρόσθετες παρατηρήσεις από την καναδική ομάδα
Η ομάδα με επικεφαλής τον Dr. Ο Ian Roberts υπέβαλε επίσημο αίτημα για επιπλέον χρόνο στις Telescópio Espacial James Webb. Οι ερευνητές σκοπεύουν να χαρτογραφήσουν τη χημική δομή με μεγαλύτερη ακρίβεια. Το Eles επιδιώκει επίσης να μετρήσει τις εσωτερικές ταχύτητες και τη σύνθεση αερίου στις ουρές.
Τα νέα δεδομένα θα καταστήσουν δυνατή τη σύγκριση αυτού του γαλαξία με άλλους του ίδιου τύπου που παρατηρούνται πιο κοντά. Η ανάλυση θα βοηθήσει στην κατανόηση του τρόπου με τον οποίο εξελίσσεται η διαδικασία απογύμνωσης στον κοσμικό χρόνο. Τα προκαταρκτικά αποτελέσματα υποδεικνύουν ήδη ότι η πίεση πρόσκρουσης ενεργούσε αποτελεσματικά ακόμη και σε απομακρυσμένους χρόνους.
Πλαίσιο της πίεσης πρόσκρουσης στο πρώιμο κοσμικό περιβάλλον
Η πίεση πρόσκρουσης προκύπτει όταν ένας γαλαξίας κινείται με μεγάλη ταχύτητα μέσα από το καυτό αέριο που γεμίζει τα σμήνη. Το μέσο εντός του σμήνου Esse αφαιρεί το κρύο αέριο και τα σύννεφα σχηματισμού αστέρων από τον γαλαξία που πέφτει. Το αποτέλεσμα είναι ο σχηματισμός των χαρακτηριστικών ουρών που δίνουν το όνομά του στον τύπο μέδουσας.
Τον τελευταίο καιρό στο σύμπαν, αυτός ο μηχανισμός ήταν ήδη καλά τεκμηριωμένος σε παρατηρήσεις κοντινών γαλαξιών. Ωστόσο, η ανίχνευση ενός πλήρους γαλαξία με αυτή τη μορφολογία 8,5 δισεκατομμύρια χρόνια μακριά δείχνει ότι τα πρωτόγονα σμήνη έχουν ήδη φτάσει σε επαρκείς πυκνότητες και μάζες για να παράγουν το φαινόμενο. Οι αστρονόμοι επανεξετάζουν τώρα τον ρυθμό ωρίμανσης αυτών των μεγάλων κοσμικών ομάδων. Τα στοιχεία δείχνουν ότι το πρώιμο ταραχώδες σύμπαν ευνοούσε ταχύτερες και πιο έντονες αλληλεπιδράσεις από ό,τι υποτίθεται προηγουμένως.
Άμεση αναγνώριση γαλαξιών στο σύνολο δεδομένων
Ο γαλαξίας εμφανίστηκε καθαρά κατά την πρώτη επιθεώρηση των αρχείων του JWST. Οι ερευνητές έψαξαν αρχαίες περιοχές του διαστήματος για ασυνήθιστα αντικείμενα. Το πλοκάμι τράβηξε αμέσως την προσοχή λόγω του χαρακτηριστικού σχήματός του.
Το αρχείο αντιπροσωπεύει την πιο μακρινή οντότητα του είδους του στην ιστορία της αστρονομίας. Η ανακάλυψη εδραιώνει τον ρόλο του τηλεσκοπίου ως οργάνου ικανού να αποκαλύψει απροσδόκητα φαινόμενα στην αρχαιότητα.
