O galaxie spirală barată, masivă și chimic matură, a fost descoperită la doar 1,2 miliarde de ani după Big Bang. Descoperirea zguduie fundamentele a ceea ce credeau astronomii despre evoluția universului timpuriu.
De ce credeam că galaxiile barate nu pot exista?
Barele stelare sunt structuri alungite de stele care străbat centrul galaxiilor și se rotesc ca un singur corp. Prin această mișcare, ele acționează ca o pâlnie: atrag gazul spre nucleu, declanșează explozii de formare stelară și pot alimenta gaura neagră centrală.
Calea Lactee este ea însăși o galaxie barată, un tip comun în universul apropiat. În primele miliarde de ani după nașterea cosmosului, însă, condițiile erau ostile unor astfel de structuri. Galaxiile erau haotice, pline de gaz, perturbate constant de fuziuni și de explozii stelare.
Discurile lor erau considerate prea „fierbinți” din punct de vedere dinamic pentru a permite formarea unei bare ordonate.
M1149-BSG-z5: o galaxie prea matură pentru vârsta ei
Telescopul Spațial James Webb a început să schimbe această imagine.
Acum, o echipă condusă de Xiaohan Wang de la Universitatea Tsinghua a identificat o candidată care sfidează complet așteptările: M1149-BSG-z5, o galaxie spirală barată situată la o deplasare spre roșu de 5,102 – adică la o distanță și o vechime care o plasează în copilăria universului.
Cercetătorii au folosit analiza izofotală, o tehnică care urmărește contururile de luminozitate de la centru spre margini, pentru a confirma prezența unei bare și a brațelor spirale. Galaxia este deosebit de masivă: conține aproximativ 28 de miliarde de mase solare sub formă de stele.
Ritmul de formare a stelelor noi este uluitor: circa 145 de mase solare în fiecare an. Cu o rază efectivă de aproximativ 8.500 de ani-lumină, M1149-BSG-z5 este considerabil mai mare decât galaxiile tipice din acea epocă.
Analiza spectrală relevă un gaz deja îmbogățit chimic, semn al unei maturități neașteptate. Mai mult, raportul dintre masa găurii negre supermasive centrale și masa stelară a galaxiei este aproape identic cu cel observat în galaxiile din prezent. Există și un alt indiciu intrigant.
Galaxia nu este singură: la o distanță proiectată de aproximativ 70.000 de ani-lumină se află o galaxie companion. Aceasta sugerează că M1149-BSG-z5 s-ar fi putut forma într-un mediu aglomerat, posibil în urma unei interacțiuni gravitaționale trecute.
Echipa nu poate spune încă dacă bara s-a născut spontan, într-un disc care s-a calmat mai repede decât se credea posibil, sau dacă un impuls exterior – o fuziune sau o interacțiune strânsă – a declanșat formarea ei.
Observațiile viitoare, care vor măsura mișcarea precisă a stelelor și a gazului, sunt singurele care pot dezvălui adevărata poveste a acestei galaxii care a crescut prea repede.
