Astronomët kanë përdorur Teleskopin Hapësinor James Webb (JWST) të NASA/ESA për të vëzhguar rritjen ‘nga brenda jashtë’ të një galaktike në universin e hershëm, vetëm 700 milionë vjet pas Big Bengut. Kjo galaktikë është njëqind herë më e vogël se Rruga e Qumështit, por është habitshëm e pjekur për një periudhë kaq të hershme të universit. Si një qytet i madh, kjo galaktikë ka një grumbullim të dendur yjesh në bërthamën e saj, por bëhet më pak e dendur në ‘paralaget’ galaktike. Dhe, si një qytet i madh, kjo galaktikë ka filluar të zgjerohet, me formimin e yjeve që përshpejtohet në periferi.
Kjo është detektimi më i hershëm ndonjëherë i rritjes galaktike nga brenda jashtë. Deri te Webb, nuk ishte e mundur të studiohej rritja e galaktikave kaq herët në historinë e universit.
Edhe pse imazhet e marra me Webb përfaqësojnë një moment në kohë, studiuesit, të udhëhequr nga Universiteti i Kembrixhit, thonë se studimi i galaktikave të ngjashme mund të na ndihmojë të kuptojmë se si ato transformohen nga re gazrash në struktura komplekse siç i vëzhgojmë sot. Rezultatet janë raportuar në revistën *Nature Astronomy*.
“Pyetja se si galaktikat evoluojnë gjatë kohës kozmike është një çështje e rëndësishme në astrofizikë,” tha bashkëautori kryesor Dr. Sandro Tacchella nga Laboratori Cavendish i Kembrixhit.
“Kemi pasur shumë të dhëna të shkëlqyera për dhjetë milion vitet e fundit dhe për galaktikat në anën tonë të universit, por tani me Webb, mund të marrim të dhëna vëzhguese nga miliarda vjet më parë në kohë, duke shqyrtuar miliardin e parë të viteve të historisë kozmike, gjë që hap një lloj të ri pyetjesh.”
Galaktikat që vëzhgojmë sot rriten përmes dy mekanizmave kryesorë: ose tërheqin gaz për të formuar yje të rinj, ose rriten duke u bashkuar me galaktika më të vogla. Nëse mekanizma të ndryshëm kanë qenë në punë në universin e hershëm, mbetet një pyetje e hapur që astronomët po përpiqen ta adresojnë me Webb.
“Prisni që galaktikat të fillojnë të vogla ndërsa retë e gazit shemben nën gravitetin e tyre, duke formuar bërthama shumë të dendura yjesh dhe ndoshta vrima të zeza,” tha Tacchella.
“Ndërsa galaktika rritet dhe formimi i yjeve rritet, është disi si një patinatore që rrotullohet: kur patinatorja tërheq krahët, ajo grumbullon moment dhe rrotullohet gjithnjë e më shpejt. Galaktikat janë pak a shumë të ngjashme, me gazin që tërhiqet më vonë nga distanca gjithnjë e më të mëdha, duke rritur shpejtësinë e galaktikës, gjë që është arsyeja pse ato shpesh formojnë forma spirale ose disqe.”
Kjo galaktikë, e vëzhguar si pjesë e bashkëpunimit JADES (Anketë e Avancuar Ekstragalaktike e JWST), është duke formuar aktivisht yje në universin e hershëm. Ajo ka një bërthamë shumë të dendur, e cila, pavarësisht moshës relativisht të re, ka një densitet të ngjashëm me galaktikat eliptike masive të kohës së sotme, të cilat kanë 1,000 herë më shumë yje. Shumica e formimit të yjeve po ndodh më larg nga bërthama, me një ‘grup’ yjesh që formohen edhe më tej.
Aktiviteti i formimit të yjeve po rritet ndjeshëm drejt periferive, ndërsa formimi i yjeve përhapet dhe galaktika rritet në madhësi. Ky lloj rritjeje ishte parashikuar nga modelet teorike, por me Webb, tani është e mundur ta vëzhgojmë atë.
“Një nga arsyet e shumta që Webb është kaq transformues për ne si astronomë është se tani mund të vëzhgojmë atë që më parë ishte parashikuar përmes modelimit,” tha bashkëautori William Baker, një student doktorature në Cavendish. “Është si të mund të kontrollosh detyrat e shtëpisë.”
Duke përdorur Webb, studiuesit nxorrën informacione nga drita e emetuar nga galaktika në gjatësi vale të ndryshme, të cilat më pas i përdorën për të vlerësuar numrin e yjeve të rinj krahasuar me ata më të vjetër, gjë që kthehet në një vlerësim të masës yjore dhe shkallës së formimit të yjeve.
Meqenëse galaktika është kaq kompakte, imazhet individuale të galaktikës u “modeluan përpara” për të marrë parasysh efektet e instrumenteve. Duke përdorur modelimin e popullatës yjore që përfshin parashikime për emetimin e gazit dhe thithjen e pluhurit, studiuesit gjetën yje më të vjetër në bërthamë, ndërsa komponenti i diskut përreth po kalon një formim shumë aktiv të yjeve.
Kjo galaktikë dyfishon masën e saj yjore në periferi çdo 10 milionë vjet, gjë që është shumë e shpejtë: galaktika Rruga e Qumështit dyfishon masën e saj vetëm çdo 10 miliardë vjet.
Densiteti i bërthamës galaktike, si dhe shkalla e lartë e formimit të yjeve, sugjerojnë që kjo galaktikë e re është e pasur me gazin që i nevojitet për të formuar yje të rinj, gjë që mund të pasqyrojë kushte të ndryshme në universin e hershëm.
“Sigurisht, kjo është vetëm një galaktikë, prandaj duhet të dimë se çfarë po bënin galaktikat e tjera në atë kohë,” tha Tacchella.
“A ishin të gjitha galaktikat si kjo? Tani po analizojmë të dhëna të ngjashme nga galaktikat e tjera. Duke parë galaktika të ndryshme në kohën kozmike, mund të jemi në gjendje të rindërtojmë ciklin e rritjes dhe të tregojmë se si galaktikat rriten deri në madhësinë e tyre përfundimtare sot.”
