JWST-ის მიერ გადაღებული სურათის შესწავლამ გამოიწვია ადრეულ სამყაროში გალაქტიკის აღმოჩენა დიდი აფეთქებიდან დაახლოებით მილიარდი წლის შემდეგ, რომლის მსუბუქი ნიშანი მიეკუთვნება მის ნისლეულ გაზს, რომელიც ანათებს მის ვარსკვლავებს. ახლა სახელად GS-NDG-9422 გალაქტიკა ქიმიურად რთულია და არ გააჩნია III პოპულაციის ვარსკვლავები. ანალოგიურად, ყველაზე შორეულ გალაქტიკაში JADES-GS-z14-0 ჩამოყალიბდა ადრეულ სამყაროში, დიდი აფეთქებიდან დაახლოებით 290 მილიონი წლის შემდეგ, როდესაც აღმოჩნდა, რომ ლითონები იყო. დღევანდელი გაგებით, ადრეული სამყაროს ვარსკვლავების პირველი თაობა უნდა იყოს III პოპულაციის ვარსკვლავები ნულოვანი მეტალისობით. ასტრონომიაში ჰელიუმზე მძიმე ნებისმიერი ელემენტი ითვლება ლითონად. ქიმიური არამეტალები, როგორიცაა ჟანგბადი, აზოტი და ა.შ. არის ლითონები კოსმოლოგიურ კონტექსტში. სუპერნოვას მოვლენის შემდეგ ყოველ თაობაში ვარსკვლავები მეტალით მდიდრდებიან.
ჯეიმს ვებბის კოსმოსური ტელესკოპის (JWST) NIRSpec (ახლო ინფრაწითელი სპექტროგრაფი) ინსტრუმენტით გადაღებული სურათის გამოყენებით, მკვლევარებმა აღმოაჩინეს უნიკალური გალაქტიკა ადრეული სამყაროდან წითელი ცვლაზე Z=5.943, რაც შეესაბამება დიდი აფეთქებიდან დაახლოებით ერთი მილიარდი წლის შემდეგ. ახლა სახელად GS-NDG-9422, ეს გალაქტიკა შეიძლება იყოს გალაქტიკური ევოლუციის დაკარგული ფაზა სამყაროს პირველ ვარსკვლავებსა და კარგად ჩამოყალიბებულ გალაქტიკებს შორის.
გალაქტიკის GS-NDG-9422 მკრთალი წერტილის გამოსახულებას აქვს უნიკალური სინათლის ხელმოწერა. სურათზე დანახული სინათლის წყარო გალაქტიკის ცხელი აირია. სინათლე არ მოდიოდა მისი ვარსკვლავებიდან.
ჩვენი ადგილობრივი სამყაროს მასიური ვარსკვლავებისგან განსხვავებით, რომელთა ტემპერატურა დაახლოებით 40,000-დან 50,000 °C-მდეა, GS-NDG-9422 გალაქტიკაში ვარსკვლავები ძალიან ცხელია. შესაძლოა, ეს გალაქტიკა ვარსკვლავის ფორმირების ეტაპზე იყო მკვრივი აირის ნისლეულის შიგნით, რომელიც აწარმოებდა უამრავ მასიურ, ცხელ ვარსკვლავს, როდესაც სინათლემ დატოვა ეს გალაქტიკა დაახლოებით 12.8 მილიარდი წლის წინ და მიაღწია ახლა JWST-ს. დაკვირვება ერგება კომპიუტერულ მოდელს, რომ ნისლეულის გაზის მუდმივი დაბომბვა ცხელი ვარსკვლავების ფოტონებით გააცხელებდა ნისლეულის გაზს 80,000 °C-ზე მეტ ტემპერატურამდე, რაც საშუალებას აძლევდა მას უფრო კაშკაშა ანათებდეს ახლო ინფრაწითელ შუქზე, ვიდრე ვარსკვლავები.
გალაქტიკა, სადაც დომინირებს ნისლეული შუქი (და არა ვარსკვლავური შუქი) შეესაბამება ადრეული სამყაროს პირველი თაობის ვარსკვლავების გარემოს. ასეთ გალაქტიკებში ვარსკვლავები პოპები არიან. III ვარსკვლავი ნულოვანი მეტალისობით. თუმცა, გასაკვირია, რომ გალაქტიკას GS-NDG-9422 არ აქვს III პოპულაციის ვარსკვლავები. JWST მონაცემები აჩვენებს, რომ GS-NDG-9422 ქიმიურად რთულია.
ყველაზე შორეული გალაქტიკის JADES-GS-z14-0 შემთხვევა, რომელიც ჩამოყალიბდა ადრეულ სამყაროში, დიდი აფეთქებიდან დაახლოებით 290 მილიონი წლის შემდეგ, ჯერ კიდევ უფრო დამაბნეველია. ვარსკვლავები ამ გალაქტიკაში უნდა იყოს Pop. III ვარსკვლავები ნულოვანი მეტალისობით, თუმცა JADES-GS-z14-0 გალაქტიკის ინფრაწითელი თვისებების შესწავლა ავლენს ჟანგბადის არსებობას, რაც ნიშნავს ლითონის გამდიდრებას, რაც გულისხმობს ვარსკვლავების თაობებს უკვე დასრულებული უნდა ჰქონდეთ სიცოცხლის ციკლი.
სამყაროს პირველ ვარსკვლავებს აქვთ ნულოვანი ლითონი ან უკიდურესად დაბალი ლითონი. მათ უწოდებენ Pop III ვარსკვლავებს (ან პოპულაციის III ვარსკვლავებს). დაბალი მეტალის ვარსკვლავები Pop II ვარსკვლავები არიან. ახალგაზრდა ვარსკვლავებს აქვთ მაღალი მეტალის შემცველობა და მათ უწოდებენ "Pop I ვარსკვლავებს" ან მზის მეტალის ვარსკვლავებს. შედარებით მაღალი 1.4% მეტალისობით, მზე ბოლო ვარსკვლავია. ასტრონომიაში ჰელიუმზე მძიმე ნებისმიერი ელემენტი ითვლება ლითონად. ქიმიური არამეტალები, როგორიცაა ჟანგბადი, აზოტი და ა.შ. არის ლითონები კოსმოლოგიურ კონტექსტში. სუპერნოვას მოვლენის შემდეგ ვარსკვლავები ყოველ თაობაში მეტალის მდიდრდებიან. ვარსკვლავებში მეტალის შემცველობის გაზრდა ახალგაზრდა ასაკზე მიუთითებს.
***
წყაროები:
- კამერონ ეჯეი, et al 2024. ნისლეული დომინირებს გალაქტიკები: ვარსკვლავური საწყისი მასის ფუნქციის დანახვა მაღალი წითელ გადაადგილების დროს. გამოქვეყნებულია: 21 წლის 2024 ივნისი. სამეფო ასტრონომიული საზოგადოების ყოველთვიური შეტყობინებები, ტომი 534, გამოცემა 1, 2024 წლის ოქტომბერი, გვერდები 523–543, DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/stae1547
- NASA News – უცნაურ გალაქტიკაში, NASA-ს Webb პოტენციური დაკარგული ბმული პირველი ვარსკვლავებისთვის. ხელმისაწვდომია https://science.nasa.gov/missions/webb/in-odd-galaxy-nasas-webb-finds-potential-missing-link-to-first-stars/
- Prasad U., 2024. ადრეული სამყარო: ყველაზე შორეული გალაქტიკა “JADES-GS-z14-0″ გამოწვევებს გალაქტიკების ფორმირების მოდელებს. სამეცნიერო ევროპული. გამოქვეყნებულია 12 წლის 2024 აგვისტოს. ხელმისაწვდომია მისამართზე https://www.scientificeuropean.co.uk/sciences/space/early-universe-the-most-distant-galaxy-jades-gs-z14-0-challenges-galaxy-formation-models/
***
