Midis arritjeve dhe enigmave të tjera të saj të rëndësishme, Teleskopi Hapësinor James Webb (JWST) ka gjetur një numër më të madh të galaktikave të ndritshme në universin e largët sesa pritej. Ndërsa shkencëtarët ende po debatojnë për tepricën, një grup kërkimor ka propozuar që shpërthimet e rrezeve gama mund të përdoren si një sondë e fuqishme për të hetuar këtë tepricë, që gjithashtu mund të vëzhgojë formimin e yjeve dhe galaktikave në universin e largët dhe të hershëm.
JWST së fundmi vëzhgoi galaktikën më të largët të vëzhguar ndonjëherë, e cila u formua vetëm 300 milionë vjet pas Big Bengut. Ajo ndodhet tani në skajin më të largët të universit të vëzhgueshëm, ku objektet po tërhiqen me gati shpejtësinë e dritës.
Duke udhëtuar kaq shpejt në krahasim me Tokën, drita nga këto objekte ka një zhvendosje të dukshme drejt së kuqes kur arrin këtu. Gjatësitë e valëve të saj zgjaten aq shumë sa janë ndjeshëm më të mëdha se kur u emetuan, një fenomen që quhet efekti Doppler (i njohur për ne nga ndryshimi i frekuencave të tingullit kur një automjet largohet nga veshët tanë).
Raporti i gjatësisë së valës së vëzhguar me atë të emetuar quhet faktori z, një parametër i përdorur gjerësisht nga astronomët dhe astrofizikanët.
Galaktika më e largët e vëzhguar kishte një faktor z prej 14.32. JWST gjithashtu ka gjetur më shumë galaktika të ndritshme me një vlerë z prej 10 ose më të madhe sesa pritej nga ekstrapolimet e numrave të tyre në vlera më të ulëta të z-së. (Këtu, “e ndritshme” i referohet dritës ultravjollcë; z=10 korrespondon me një shpejtësi tërheqëse prej 98.4 përqind të shpejtësisë së dritës).
Teprica e normës së formimit të yjeve të ndritshme siç zbulohet nga vëzhgimet e Teleskopit Hapësinor James Webb (JWST). Boshti vertikal tregon normën për njësi vëllimi, me parametrin e zhvendosjes së kuqe z në boshtin horizontal, një masë e distancës. Kurba e zezë është nga epoka para JWST. Trekëndëshat e kuq tregojnë kufirin e poshtëm të normës së formimit të yjeve të marrë përmes JWST. Vija e kuqe e plotë tregon tepricën e normës së formimit të yjeve të përcaktuar nga JWST. Burimi: Tatsuya Matsumoto
Shpjegime të ndryshme për këtë tepricë janë sugjeruar, si formimi aktiv i yjeve dhe një funksion fillestar masiv që prodhon më shumë rrezatim ultravjollcë, por shkaku mbetet ende i paqartë. Është një pyetje e rëndësishme, pasi spektri i ndritshmërisë ultravjollcë përmban informacion kyç mbi historinë e formimit të këtyre galaktikave, aktivitetin e formimit të yjeve dhe popullatën yjore të universit të largët.
Me kolegët e tij, Tatsuya Matsumoto nga Universiteti i Kiotos në Japoni shqyrtoi potencialin e shpërthimeve të rrezeve gama me vlera të larta z për të shpjeguar origjinën e formimit të tepërt të yjeve dhe galaktikave të ndritshme. Puna e tyre, e publikuar në serverin e parapublikimeve arXiv, është dorëzuar në *Astrophysical Journal Letters*.
Ata përdorën të dhëna të marra nga *Einstein Probe*, një teleskop hapësinor me rreze X i lëshuar kryesisht nga Kina në janar të vitit 2024. *Einstein Probe* ka teleskopin e gjerë me rreze X, i cili është i favorshëm për vëzhgimin e shpërthimeve të rrezeve gama me vlera të larta të z-së; së fundmi, ai vëzhgoi një shpërthim rrezesh gama me një vlerë z prej 4.859.
Matsumoto tha se nëse një nga arsyet e mundshme për tepricën e JWST-së “është se yjet formohen më me efikasitet në këto galaktika, shpërthimet e rrezeve gama duhet të ndodhin më shpesh dhe mund të zbulohen nga Einstein Probe.” Në veçanti, ata zbuluan se “norma e formimit të shpërthimeve të rrezeve gama mund të ketë sjellje të ndryshme në z=10 ose më të lartë, dhe zbulimi i kësaj norme nga Einstein Probe ose misionet e ardhshme të rrezeve gama do të sqarojë shkakun e tepricës së JWST-së.”
Shpërthimet e rrezeve gama janë ngjarjet më shpërthyese dhe më ekstreme të vëzhguara në univers. Zakonisht zgjasin nga rreth dhjetë milisekonda deri në disa orë, dhe rrezatimi i tyre intensiv mendohet të lirohet kur një yll bëhet supernova dhe më pas implodon. Ato janë jashtëzakonisht të rralla—vetëm disa për çdo galaktikë për miliona vite—dhe shumica e shpërthimeve të rrezeve gama që janë vëzhguar janë miliarda vite drite larg nesh.
Një shpërthim tipik i rrezeve gama do të lëshonte aq shumë energji në vetëm disa sekonda sa do të lëshonte Dielli në të gjithë jetën e tij dhjetë miliardë vjeçare. Nëse një shpërthim i tillë do të ndodhte në Rrugën e Qumështit, dhe rrezja e tij do të drejtohej drejt Tokës, ai do të shkatërronte shumicën e jetës në planet.
Matsumoto dhe ekipi i tij zhvilluan një marrëdhënie komplekse analitike midis variacionit të normave të formimit të shpërthimeve të rrezeve gama ndërsa z varion, pra ndërsa koha kthehet pas në universin e hershëm.
Ata theksojnë se shpërndarja e shpërthimeve të rrezeve gama me zhvendosje të kuqe do të varet nga shkaku i mundshëm i tepricës së JWST-së.
