חוקרים גילו את הגלקסיה ה'מתה' העתיקה ביותר, שנצפתה 13 מיליארד שנים לאחר הפסקת היווצרות הכוכבים שלה, באמצעות טלסקופ החלל ג'יימס ווב. ממצא זה מאתגר תיאוריות קיימות לגבי התפתחות הגלקסיות והיווצרות כוכבים ביקום המוקדם. קרדיט: twoday.co.il.com
אסטרונומים המשתמשים ב- טלסקופ החלל ג'יימס ווב מצאו גלקסיה עתיקה עם עצירת היווצרות כוכבים, מה שמעלה שאלות לגבי מחזורי החיים של הגלקסיה.
גלקסיה שהפסיקה לפתע ליצור כוכבים חדשים לפני יותר מ-13 מיליארד שנה נצפתה על ידי אסטרונומים.
באמצעות טלסקופ החלל ג'יימס ווב, צוות בינלאומי של אסטרונומים בראשות אוניברסיטת קיימברידג' ומעורב LJMU, זיהה גלקסיה 'מתה' כשהיקום היה בן 700 מיליון שנה בלבד, הגלקסיה העתיקה ביותר שנצפתה אי פעם.
תופעות מוקדמות של היקום
נראה כי הגלקסיה הזו חיה מהר ומתה צעירה: היווצרות כוכבים התרחשה במהירות ונעצרה כמעט באותה מהירות, דבר בלתי צפוי כל כך מוקדם באבולוציה של היקום. עם זאת, לא ברור אם המצב 'המרוה' של הגלקסיה הזו הוא זמני או קבוע, ומה גרם לה להפסיק ליצור כוכבים חדשים.
התוצאות, דווחו ב-6 במרץ בכתב העת טֶבַעיכול להיות חשוב כדי לעזור לאסטרונומים להבין כיצד ומדוע גלקסיות מפסיקות ליצור כוכבים חדשים, והאם הגורמים המשפיעים על היווצרות הכוכבים השתנו במהלך מיליארדי שנים.
גורמים להפסקת היווצרות כוכבים
"מאות מיליוני השנים הראשונות של היקום היו שלב מאוד פעיל, עם הרבה ענני גז שהתמוטטו ויוצרים כוכבים חדשים", אמר טוביאס לוזר ממכון קבלי לקוסמולוגיה, המחבר הראשון של המאמר. "גלקסיות זקוקות לאספקה עשירה של גז כדי ליצור כוכבים חדשים, והיקום המוקדם היה כמו מזנון אכול כפי יכולתך."
"רק מאוחר יותר ביקום אנו מתחילים לראות גלקסיות מפסיקות ליצור כוכבים, בין אם זה נובע מ חור שחור או משהו אחר", אמר מחבר שותף ד"ר פרנצ'סקו ד'אוגניו, גם הוא ממכון קוולי לקוסמולוגיה.
תמונת JWST בצבע כוזב של חלק קטן מהשדה GOODS South, עם JADES-GS-z7-01-QU מודגש. סוג זה של גלקסיה נדיר ביותר. קרדיט: JADES Collaboration
אסטרונומים מאמינים שניתן להאט או לעצור את היווצרות הכוכבים על ידי גורמים שונים, שכולם ירעבו גלקסיה מהגז הדרושה לה כדי ליצור כוכבים חדשים. גורמים פנימיים, כמו חור שחור סופר מסיבי או משוב מהיווצרות כוכבים, יכולים לדחוף גז אל מחוץ לגלקסיה, ולגרום להפסקת היווצרות הכוכבים במהירות. לחלופין, ניתן לצרוך גז במהירות רבה על ידי היווצרות כוכבים, מבלי להתחדש מיד על ידי גז טרי מסביבת הגלקסיה, וכתוצאה מכך הרעבה של הגלקסיות.
ד"ר רנסקה סמיט, חלק מצוות החקירה, מבוסס במכון המחקר האסטרופיזיקלי של אוניברסיטת ג'ון מוורס בליברפול: "אנו יודעים שביקום הסמוך קיימות גלקסיות 'מתות', שלא כמו שלנו. שביל החלב, הפסיקו ליצור כוכבים חדשים. עם זאת, אנחנו לא יודעים איך או למה זה קורה.
"גורלה של הגלקסיה המסוימת הזו עדיין לא ידוע. היא עשויה להפוך לגלקסיה 'מתה' או שהיא יכולה להחיות את עצמה מחדש. אנחנו מקווים לגלות".
תצפיות ומחקר עתידי
באמצעות נתונים מ-JADES (JWST Advanced Deep Extragalactic Survey), האסטרונומים קבעו שגלקסיה זו חוותה תקופה קצרה ואינטנסיבית של היווצרות כוכבים על פני תקופה שבין 30 ל-90 מיליון שנה. אבל בין 10 ל-20 מיליון שנים לפני נקודת הזמן שבה הוא נצפה עם ווב, היווצרות כוכבים נעצרה לפתע.
בנוסף לעתיקה ביותר, לגלקסיה זו מסה נמוכה יחסית – בערך כמו הענן המגלן הקטן (SMC), גלקסיה ננסית ליד שביל החלב, אם כי ה-SMC עדיין יוצרת כוכבים חדשים. גלקסיות מכוויות אחרות ביקום המוקדם היו מסיביות הרבה יותר, אך הרגישות המשופרת של ווב מאפשרת לצפות ולנתח גלקסיות קטנות וחלשות יותר.
האסטרונומים אומרים שלמרות שהיא נראית מתה בזמן התצפית, ייתכן שבערך 13 מיליארד השנים שחלפו מאז, ייתכן שהגלקסיה הזו חזרה לחיים והחלה ליצור שוב כוכבים חדשים.
המחקר נתמך בחלקו על ידי מועצת המחקר האירופית, החברה המלכותית, ומועצת מתקני המדע והטכנולוגיה (STFC), חלק מהמחקר והחדשנות של בריטניה (UKRI).
