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


25. vesmírný týden 2025

25. vesmírný týden 2025

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 16. 6. do 22. 6. 2025. Měsíc bude v poslední čtvrti. Velmi nízko na večerní obloze je Merkur a výše ve Lvu Mars. Ráno se zlepšuje viditelnost Saturnu a nejjasnějším objektem je Venuše nízko nad obzorem. Aktivita Slunce je na středně vysoké úrovni a vidíme i řadu skvrn. Mohou se objevit oblaka NLC. Solar Orbiter nahlédl poprvé na póly Slunce. Mise Axiom-4 k ISS musela být odložena.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

NGC3718

Titul Česká astrofotografie měsíce za květen 2025 obdržel snímek „NGC 3718“, jehož autorem je astrofotograf Zdenek Vojč   12. dubna 1789 namířil astronom William Herschel svůj dalekohled směrem k souhvězdí Velké medvědice a objevil zde mimo jiné mlhavý obláček galaxie NGC 3718. Téměř přesně 236

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Orlia hmlovina M16

Orlia hmlovina (iné názvy: Messier 16, M 16, NGC 6611) je mladá otvorená hviezdokopa v súhvezdí Had. Súvisí s difúznou hmlovinou alebo oblasťou H II známou pod názvom IC 4703. Táto oblasť vzniku hviezd je vzdialená asi 7000 svetelných rokov. Hviezdokopa M16 je veľká otvorená hviezdokopa, ktorá obsahuje asi 55 hviezd medzi 8. až 12. magnitúdou, na jej pozorovanie sa odporúča ďalekohľad s objektívom vyše 6 cm. Leží vo vzdialenosti asi 8 000 svetelných rokov. Obklopuje ju hmlovina s rovnakým označením M16. V slovenčine sa hmlovina M16 nazýva Orlia hmlovina, v češtine Orlí hnízdo. Oba názvy sa vzťahujú na jej tvar. Táto hmlovina, len ťažko rozoznateľná v amatérskom ďalekohľade, však na snímkach z Hubblovho vesmírneho teleskopu odkrýva úchvatný pohľad. Jasná oblasť je v skutočnosti okno do stredu väčšej tmavej obálky prachu. Pri podrobnejšom preskúmaní aspoň 20-centimetrovým ďalekohľadom v nej nájdeme oblasť tmavých hmlovín nazývané podľa svojho tvaru aj „slonie choboty“. V jasnej hmlovine objavíme aj ojedinelé tmavé škvrny – globuly, ktoré sú tvorené tmavým prachom a studeným molekulárnym plynom. Vidíme tu aj niekoľko mladých modrých hviezd, ktorých svetlo a nabité častice vypaľujú a odtláčajú preč zostatkové vlákna a steny plynu a prachu. Zhustené mračná sa považujú za zárodok hviezd alebo celých hviezdnych systémov - otvorených hviezdokôp. Orlia hmlovina sa rozprestiera sa na ploche s priemerom 60 svetelných rokov. Dá sa pozorovať už triédrom. Charakteristické stĺpy medzihviezdnej hmoty sa nazývajú Stĺpy stvorenia. Najvyšší stĺp dosahuje dĺžku jeden svetelný rok, čo je 9 460 000 000 000 km – štvrtina vzdialenosti nášho Slnka od najbližšej hviezdy. Vo vnútri stĺpov sa najhustejšie oblasti vodíka a hélia spolu s prachovými časticami uhlíka a kremíka zhlukujú a zohrievajú, až vytvoria nové hviezdy. Napriek tomu mnohé z nich nie sú vo svetle viditeľné, lebo sú dosiaľ zahalené do prachových mrakov. Tieto hviezdy sa dajú ale pozorovať v infračervenom svetle. Zaoblené konce výbežkov na najvyššom stĺpe nazývame globuly – „hviezdne vajcia“ Stĺpy ožarujú mladé hviezdy, ktoré vznikli z hmloviny pred niekoľko stotisíc rokmi. Ultrafialové žiarenie hviezd zahrieva riedky plyn medzi hustými prachovými globulami vajcovitého tvaru. Nastáva fotónová erózia – vyparovanie a ionizácia plynovo prachovej materskej hmloviny. Objekt je tiež zdrojom rádiových vĺn. Podľa najnovších pozorovaní zo Spitzerovho vesmírneho teleskopu Stĺpy stvorenia už pravdepodobne celých 6000 rokov neexistujú. Deštrukciu pilierov spôsobila supernova, ktorá vybuchla v ich blízkosti. Kvôli konečnej rýchlosti svetla obyvatelia Zeme uvidia deštrukciu stĺpov až približne za 1000 rokov. Vybavenie: SkyWatcher NEQ6Pro, GSO Newton astrograf 200/800, Baader Mark III. komakorektor, Touptek ATR585M, AFW-M, Touptek LRGB filtre, Gemini EAF focuser, guiding TS Off-axis + PlayerOne Ceres-C. Software: NINA, Astro pixel processor, GraXpert, Pixinsight, Adobe photoshop 120x120 sec. Lights RGB na jednotlivý kanál , 270x60sec. L, master bias, 400 flats, master darks, master darkflats 12.4.2025 až 6.6.2025 Belá nad Cirochou, severovýchod Slovenska, bortle 4 Vybavenie: SkyWatcher NEQ6Pro, GSO Newton astrograf 200/800, Baader Mark III. komakorektor, Touptek ATR585M, AFW-M, Touptek LRGB filtre, Gemini EAF focuser, guiding TS Off-axis + PlayerOne Ceres-C. Software: NINA, Astro pixel processor, GraXpert, Pixinsight, Adobe photoshop 45x60 sec. Lights RGB na jednotlivý kanál , 75x30sec. L, 108x360sec. Ha, master bias, množstvo flats, master darks, master darkflats 12.4.2025 až 6.6.2025 Belá nad Cirochou, severovýchod Slovenska, bortle 4

Další informace »