Undersökning av Jekylls galaktiska miljö har kastat nytt ljus över de tidigaste stadierna av universums utveckling.Ett internationellt forskarteam, lett av det spanska centret för astrobiologi (CAB, CSIC-INTA), har framgångsrikt rekonstruerat den tredimensionella miljön i Jekyllgalaxen, en "död" struktur som slutade skapa nya stjärnor för mer än 500 miljoner år sedan. Denna prestation är resultatet av att analysera de exakta data som samlats in av James Webb Space Telescope (JWST), vars kapacitet har lett till exempellösa observationer i astrofysikens historia.
Inspirerad av Robert Louis Stevensons litterära universumForskarna döpte det upptäckta systemet till "Tusitala", ett samoanskt ord som betyder "berättare", en hänvisning till ett av de tillgivna smeknamn som det samoanska folket använde för den berömde författaren. Inom detta system sticker två massiva och nära sammanlänkade galaxer ut, litterärt kallade Jekyll och Hyde, på grund av deras markanta evolutionära skillnader.
Tusitala-systemet: två sammanlänkade galaxer och tre mystiska gasmoln
I det så kallade Tusitala-systemet samexisterar Jekyll, nu inaktiv, och Hyde, fortfarande aktiv men möjligen i nedgång.Båda är bundna av gravitationen, men deras livsvägar kunde inte vara mer olika. Medan Jekyll representerar ett avancerat stadium av galaktisk evolution, efter att helt ha upphört med stjärnbildning trots att den har gasreserver, fortsätter Hyde att skapa stjärnor, även om den visar tecken på att sakta ner i denna aktivitet.
Experter har lyckats kartlägga i tre dimensioner inte bara båda galaxerna, utan även den omedelbara omgivningen, och identifierat tre stora moln av interstellär gas vid namn Eastfield, Mr. West och Dr. Sodium. Dessa moln skapar nya mysterier, eftersom det är oklart om de är små, bildar galaxer eller helt enkelt enorma gasansamlingar. Dr. Sodium-molnet ligger i synnerhet mellan Jekyll och jorden och fungerar som ett filter som absorberar en del av ljuset som galaxen avger.
Jekyll: Galaxen som dog i förtid
Jekylls berättelse är unik inom det kända universum.Enligt analysen som leddes av Santiago Arribas och Pablo Pérez González – framstående medlemmar av CAB – bildade Jekyll merparten av sin stjärnmassa i en extremt snabb process strax efter Big Bang, och genererade cirka 200 miljarder solmassor på bara 300 till 500 miljoner år. Trots att galaxen var omgiven av tillräckligt med gas slutade den dock producera nya stjärnor för mer än XNUMX miljoner år sedan.
Ett av studiens mest oroande resultat är just avsaknaden av tydliga bevis på ett supermassivt svart hål i Jekylls centrum, något som vanligtvis förknippas med slutet av stjärnbildningen i massiva galaxer. Således väcker det plötsliga upphörandet av stjärnaktivitet i Jekyll nya frågor om de mekanismer som kan leda till att en galax får slut på "bränsle".
Som om inte det vore nog skulle "systergalaxen" Hyde kunna följa en liknande väg. Även om den fortfarande bildar stjärnor, tyder insamlade data på att denna process saktar ner, vilket får experter att tro att den också går in i en nedgångsfas.
Gasens roll i galaktisk evolution och öppna okända faktorer
Miljön kring Jekyll och Hyde är av särskilt intresse för astrofysiker.har upptäckts tre stora gasmoln med olika joniseringsnivåer, vars relativa hastigheter kan nå upp till tusen kilometer per sekund. Trots överflödet av gas verkar dock ingen ny stjärnbildning vara på gång på Jekyll. Orsaken förblir ett mysterium, eftersom klassiska mekanismer, såsom utstötning av gas från ett svart hål, inte verkar vara tillämpliga i detta fall.
Observationer har gjort det möjligt för oss att fånga tredimensionella detaljer i systemet, vilket öppnar upp möjligheten att studera hur dessa komponenter interagerar och hur den interaktionen kan stimulera eller hämma stjärnfödelse, inte bara i Jekyll och Hyde, utan även i kosmologisk skala.
3D-rekonstruktionen av Jekylls miljö står således som ett grundläggande verktyg för att besvara viktiga frågor inom astrofysik, såsom orsakerna till att vissa galaxer, inklusive Vintergatan, slutade bilda stjärnor så tidigt, medan andra fortsätter att göra det än idag. Fallet Jekyll utmanar nuvarande teoretiska modeller och tvingar forskare att utforska nya sätt att förklara den för tidiga döden av vissa galaxer i det tidiga universum.
Studien som samordnades av CAB och publicerad i tidskriften Nature Astronomy, markerar en milstolpe genom att erbjuda en tidigare osedd tredimensionell bild av detta kosmiska hörn och dess huvudpersoner. Det gemensamma arbetet mellan astrofysiker från sju länder visar hur kosmos stora frågor ofta kräver tvärvetenskapliga och kreativa tillvägagångssätt, inklusive litterära referenser för att namnge hemligheterna som är gömda i universum.
Rekonstruktionen av Tusitala-systemet, med dess par av galaxer och gasformiga följeslagare, representerar ett av de mest anmärkningsvärda framstegen inom studiet av galaxbildning och evolution, och väcker nya frågor om rollen av gas, gravitation och andra mindre uppenbara faktorer i de äldsta galaxernas öde i det observerbara universum.
