Úvodní strana  >  Články  >  Vzdálený vesmír  >  Obří galaxie z počátku vesmíru objevené dalekohledem JWST jsou přece jen reálné

Obří galaxie z počátku vesmíru objevené dalekohledem JWST jsou přece jen reálné

Jedna z prvních fotografií z dalekohledu Jamese Webba. V této fotografii se nachází právě skupina galaxií jménem SMACS 0723
Autor: NASA/JWST

Když nám dalekohled Jamese Webba představil fotografii několika tisíců, ne-li desetitisíců galaxií, mohli jsme vidět také galaxie které pochází z počátků vesmíru. Byl zde ovšem velký háček, přibližně miliardu let po Velkém třesku nemohly ve vesmíru existovat tak velké galaxie vzhledem k jejich stáří. Podle uznávaného modelu Lambda Cold Dark Matter (LCDM – model velkého třesku) první galaxie ve vesmíru neměly dostatek času, aby se staly takto masivními.

Nový výzkum ukázal, že rané galaxie, které se zdály být příliš velké pro svůj věk, byly ve skutečnosti optickou iluzí. Některé z těchto galaxií měly centrální černé díry, které pohlcovaly plyn, což způsobovalo, že vypadaly jasnější a masivnější, než ve skutečnosti byly. To znamená, že kosmologický model Lambda-CDM je stále platný. I když však tento model není ohrožen, nadále existují otázky ohledně rychlosti formování hvězd v raném vesmíru.

Studii vedla absolventka Univerzity Texasu v Austinu a National Science Foundation (NSF) Katherine Chworowsky. Přidali se k ní kolegové z Cosmic Frontier Center, NOIRLab, Dunlap Institue for Astronomy, Mitchell Institue for fundamental physics and Astronomy, SRON, ESA, STScl a mnoho dalších. Data byla vyhledává z průzkumu CEERS (Cosmic Evolution Early Release Center) vedené profesorem Stevem Finkelsteinem z Univerzity Texasu. V předchozí studii, Avishai Dekel a jeho kolegové z Racah University of Physics a z HUJI se dostali k výsledku, že malá hustota prachových mračen v brzkém vesmíru dovolila rychlou tvorbu hvězd v galaxiích.

Skupina galaxií SMACS 0723, s pěti vyznačenými galaxiemi které byly vybrány pro studii. Autor: NASA, ESA, CSA, STScl, Giménez-Arteaga et al. (2023), Peter Laursen (Cosmic Dawn Center).
Skupina galaxií SMACS 0723, s pěti vyznačenými galaxiemi které byly vybrány pro studii.
Autor: NASA, ESA, CSA, STScl, Giménez-Arteaga et al. (2023), Peter Laursen (Cosmic Dawn Center).
Jak Chworowsky a její kolegové vysvětlili, pozorované galaxie se jevily masivní pouze proto, že jejich centrální černé díry rychle spotřebovávaly plyn. Při tomto procesu vzniká v plynu třením teplo a toto tepelné a světelné záření vytváří iluzi, že se zde nachází mnohem více hvězd, což ovlivňuje oficiální odhady hmotnosti. Tyto galaxie se na snímcích z dalekohledu JWST jevily jako "slabé červené tečky". Když byly tyto galaxie z analýzy odebrány, zbylé galaxie byly konzistentní s tím, co říká klasický LCDM model.

Profesor Finkelstein shrnul, že "z hlediska standardního modelu kosmologie neexistuje žádná krize. Pro zavržení teorie, jakou je klasický LCDM model, potřebujete opravdu pádné důkazy, a to se v tomto případě nestalo".

Stále však zůstává otázkou počet galaxií ve Webbových datech, který je dvakrát větší, než předpovídá standardní model. Možným vysvětlením je, že hvězdy se v raném vesmíru formovaly rychleji. Hvězdy se v podstatě tvoří z mračen prachu a plynu (mlhovin), které se ochlazují a kondenzují až do bodu, kdy podstoupí gravitační kolaps a spustí jadernou fúzi. Jak se vnitřek hvězdy zahřívá, generuje vnější tlak, který působí proti gravitaci a zabraňuje dalšímu kolapsu. Rovnováha těchto protichůdných sil způsobuje, že tvorba hvězd v naší oblasti kosmu je relativně pomalá.

Podle některých teorií byl vesmír mnohem hustší než dnes, což bránilo hvězdám ve vyfukování plynu během formování, čímž byl proces rychlejší. Tato zjištění odrážejí to, co Dekel a jeho kolegové tvrdili ve svém předchozím článku, i když by to odpovídalo tomu, že existuje více galaxií než několik hmotných. Podobně tým CEERS a další výzkumné skupiny získaly spektrální data z těchto černých děr, která naznačují přítomnost rychle se pohybujícího vodíkového plynu, což by mohlo znamenat, že mají akreční disky. Víření těchto disků by mohlo poskytnout část svítivosti, která byla dříve mylně považována za hvězdy.

V každém případě se čeká na další pozorování těchto „malých červených teček“, což by mělo pomoci vyřešit všechny zbývající otázky o tom, jak hmotné tyto galaxie jsou a zda byla tvorba hvězd během raného vesmíru rychlejší nebo ne. Takže, zatímco tato studie ukázala, že model kosmologie LCDM je prozatím bezpečný, jeho zjištění vyvolávají nové otázky ohledně procesu formování hvězd a galaxií v raném vesmíru. 

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] Universe Today



O autorovi

Jakub Kuřák

Jakub Kuřák

Narodil se v roce 2008 na Liberecku, v současné době studuje na gymnáziu v Jablonci nad Nisou. Pracuje v planetáriu v liberecké iQLandii. Kromě astrofotografie se věnuje i fotografování sportovních akcí, především baseballu.

Štítky: Jwst, Rané galaxie


36. vesmírný týden 2025

36. vesmírný týden 2025

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 1. 9. do 7. 9. 2025. Měsíc bude v neděli v úplňku a 7. 9. nastane úplné zatmění Měsíce. Planety se dají pozorovat na ranní obloze, Saturn už celou noc. Slunce je aktivní a nastala erupce, po které nelze vyloučit slabší polární záři. Nejsilnější nosič současnosti Super Heavy úspěšně vynesl loď Starship, která následně úspěšně přečkala ohnivé peklo a dosedla na plánovaném místě v oceánu.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Temná mlhovina Barnard 150

Titul Česká astrofotografie měsíce za červenec 2025 obdržel snímek „Temná mlhovina Barnard 150“, jehož autorem je astrofotograf Václav Kubeš       Dávno, opravdu dávno již tomu. Někdy v době, kdy do Evropy začali pronikat Slované a začala se formovat Velkomoravská říše, v době, kdy Frankové

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

NGC7293 Helix

The “Snail,” or NGC 7293—the Helix Nebula—is the nearest and also the brightest planetary nebula, located in the constellation Aquarius. It ranks among the best-known planetary nebulae. The Snail Nebula is approximately 650 light-years from Earth. It formed about 25,000 years ago and is expanding at a velocity of 24 km/s. Thanks to its brightness of magnitude 7.3 and an apparent diameter of roughly 15 arcminutes, it is easy to observe with a telescope (or binoculars). It is also a very rewarding target for amateur observations. It is our nearest and, despite the NGC designation, the brightest planetary nebula in the sky. It is also the most extensive nebula in the sky, which is actually a drawback: despite its high total magnitude, its surface brightness is low. For this reason it was not discovered by Herschel and does not appear in Messier’s catalogue. Its true diameter is about 1.5 light-years, and it formed about 25,000 years ago when the progenitor star shed the outer layers of its atmosphere. The stellar core has become a white dwarf with a surface temperature of 130,000 °C and an apparent magnitude of 13.3. Owing to its high temperature, its radiation is predominantly ultraviolet and it can be seen only with a large telescope. The white dwarf illuminates its ejected envelopes—the nebula itself—which is expanding at 24 km/s. Once, this nebula was a star similar to our Sun—the view into the Helix Nebula reveals our very distant future. Within this nebula, as in many others, there are peculiar structures called cometary knots. They were first observed in 1996 in the Helix Nebula. They resemble comets in appearance but are incomparably larger: their heads alone reach twice the size of the Solar System, and their tails, pointing radially away from the central star, are up to 100 times the Solar System’s diameter. They expand at 10 km/s. Although they have nothing to do with real comets, part of their material may have originated in the progenitor star’s Oort cloud, which evaporated in the final stage of its evolution. These remarkable structures likely arose when a later, hotter shell ejected by the star ploughed into an earlier, cooler shell. The collision fragmented the shells into pieces, creating comet-like forms. It is possible that dust particles within the cometary knots gradually stick together to form compact icy bodies similar to Pluto. Equipment: SkyWatcher NEQ6 Pro, GSO Newtonian astrograph 200/800 (200/600 f/3), Starizona Nexus 0.75× coma corrector, Touptek ATR585M, AFW-M, Touptek LRGBSHO filters, Gemini EAF focuser, guiding via TS off-axis guider + PlayerOne Ceres-C, SVBony 241 power hub, automated backyard observatory with my own OCS (Observatory Control System). Software: NINA, Astro Pixel Processor, GraXpert, PixInsight, Adobe Photoshop Lights: 48×180 s R, 43×180 s G, 49×180 s B, 76×120 s L, 153×360 s H-alpha, 24×900 s OIII; master bias, flats, master darks, master dark flats Gain 150, Offset 300. July 24 to August 30, 2025 Belá nad Cirochou, northeastern Slovakia, Bortle 4

Další informace »