Data a použitá technika
Studie publikovaná v únoru 2024 v časopise Nature vychází z dat z James Webb Space Telescope (JWST) a Hubbleova kosmického dalekohledu. JWST byl navržen právě proto, aby nahlédl do raného vesmíru a zkoumal kosmický úsvit.
Teleskopy se zaměřily na galaxový kup Abell 2744, jehož gravitace funguje jako kosmická čočka a zvětšuje vzdálené objekty. Díky tomu vědci dokázali získat detailní spektra malých trpasličích galaxií ze doby kosmického úsvitu.
Objev a vědecká analýza
Galaxový kup Abell 2744 je natolik hustý, že svou gravitací zakřivuje okolní prostor-čas a umožňuje detailní pohled na vzdálené galaxie. Využitím této gravitační čočky vědci identifikovali a analyzovali menší trpasličí galaxie.
Podle analýzy Hakima Ateka je těchto trpasličích galaxií asi 100krát víc než velkých galaxií. Nová technologie ukázala, že jejich kolektivní ionizační výstup je dokonce čtyřikrát větší než se dříve myslelo u větších galaxií.
Nalezené trpasličí galaxie hrají důležitou roli v procesu zvaném reionizace, kdy se vesmír z mlžného plazmatu mění na prostředí propouštějící světlo. Jak říká Iryna Chemerynska z Institut d’Astrophysique de Paris, tyto galaxie “produkují ionizující fotony, které transformují neutrální vodík na ionizované plazma”.
Kosmologické procesy a dřívější hypotézy
Po Velkém třesku, který se odehrál před zhruba 13,8 miliardami lety, byl vesmír plný horkého plazmatu. Asi 300 000 let po téhle události začaly protony a elektrony tvořit neutrální vodík, což umožnilo vznik prvních hvězd.
Tyhle první hvězdy pak produkovaly silnou radiaci, která vedla k reionizaci dosavadního neutrálního prostředí vesmíru. I přes malou velikost se trpasličí galaxie ukázaly, jak konstatuje Hakim Atek, schopné vyprodukovat značné množství energetické radiace.
Dřívější teorie tvrdily, že reionizace musí být následkem akrece obřích černých děr a velkých galaxií bohatých na mladé hvězdy. Překvapivě ale nálezy z JWST naznačují, že dominantní roli měli spíš menší, avšak četnější trpasličí galaxie.
Co bude dál ve výzkumu
Současná studie sledovala zatím jen jedno „malé pole oblohy“, vědci ale plánují rozšířit pozorování na více oblastí pomocí gravitačních čoček. Cílem je potvrdit, že vysoká početnost trpasličích galaxií a jejich schopnost produkovat energii jsou běžné rysy kosmického úsvitu.
Jak upozorňuje Themiya Nanayakkara ze Swinburne University of Technology, “tato práce otevírá více vzrušujících otázek, které musíme odpovědět při našem úsilí mapovat evoluční historii našich počátků”.
Tento výzkum nám připomíná, že i malé objekty jako trpasličí galaxie mohou pomoci vysvětlit obrovské proměny vesmíru, které formovaly naše kosmické počátky. Budoucí pozorování a další analýzy slibují další odhalení o našich kořenech, a to si vyžádá pozornost vědecké komunity.
