Vesmírné objekty jsou tak nepředstavitelně velké, že jim astronomové dávají poetické názvy. V kosmu tak vědci pozorují modré nadobry i červené trpaslíky a mnoho dalších objektů s pozoruhodnými jmény. Nyní skupina astrofyziků přišla s něčím novým. S červenými monstry.
Mezinárodní tým pod vedením Ženevské univerzity identifikoval tři masivní galaxie, téměř stejně hmotné jako Mléčná dráha, které vznikly již během první miliardy let po Velkém třesku. Tento překvapivý objev umožnil vesmírný dalekohled Jamese Webba. Výsledky naznačují, že vznik hvězd v raném vesmíru byl mnohem efektivnější, než se dosud předpokládalo, což zpochybňuje dosavadní modely vzniku galaxií.
Dva modely
V teoretickém modelu, který vědci doposud upřednostňují, se galaxie formují postupně v rozsáhlých „halech“ temné hmoty. Halo temné hmoty zachycuje plyn (atomy a molekuly) do gravitačně vázaných struktur. Obvykle se v galaxiích přemění na hvězdy maximálně asi dvacet procent tohoto plynu.
Halo temné hmoty označuje oblast kolem galaxie (nebo galaktického shluku), ve které je temná hmota rovnoměrně rozprostřena. Tato hmota nevytváří žádné viditelné objekty jako hvězdy nebo planety, ale její gravitační vliv je klíčový pro stabilitu galaxie a její pohyby.
Ve zjednodušené podobě se temná hmota ve formě hala kolem galaxie chová jako obálka, která ovlivňuje pohyb hvězd a plynu uvnitř galaxie. Například, bez přítomnosti temné hmoty by rychlost, s jakou se hvězdy pohybují kolem středu galaxie, byla mnohem nižší, než jaká je ve skutečnosti.
Nové poznatky ale tento názor zpochybňují. Vědci odhalili, že masivní galaxie v raném vesmíru byly možná mnohem efektivnější ve výstavbě hvězd než jejich pozdější protějšky a rostly mnohem rychleji, než se dosud předpokládalo.
Objev červených monster
Možnosti Webbova dalekohledu umožnily astronomům systematicky studovat galaxie ve velmi vzdáleném a raném vesmíru, což jim poskytlo pohled na prachem zahalené galaxie. Analýzou zjistili, že většina zdrojů odpovídá stávajícím modelům.
Našli ale také tři překvapivě hmotné galaxie s hvězdnými hmotnostmi srovnatelnými s dnešní Mléčnou dráhou. Ty tvoří hvězdy téměř dvakrát efektivněji než jejich protějšky s nižší hmotností a galaxie v pozdějších dobách. Vzhledem k vysokému obsahu prachu, který jim na snímcích dodává výrazně červený vzhled, dostaly přezdívku „červená monstra“.
„Naše výsledky mění chápání vzniku galaxií v raném vesmíru,“ uvedla hlavní autorka nové studie Meng-Jüan Siao. „Hmotnost těchto červených monster jsme doposud neznali, protože jsou opticky neviditelná v důsledku útlumu prachu,“ dodává.
Příliš mnoho a příliš hmotných galaxií v raném vesmíru
Přestože tato zjištění nejsou v rozporu se standardním kosmologickým modelem, vyvolávají nové otázky ohledně teorie vzniku galaxií, konkrétně problém „příliš mnoha a příliš hmotných“ galaxií v raném vesmíru.
Současné modely možná budou muset vzít v úvahu jedinečné procesy, které umožnily některým raným masivním galaxiím dosáhnout tak efektivní tvorby hvězd a tím i velmi rychlého vzniku na samém počátku vesmíru, tvrdí autoři nové studie. Budoucí pozorování pomocí dalekohledu Jamese Webba snad poskytnou další poznatky o těchto ultrahmotných červených monstrech a odhalí větší vzorky takových zdrojů.
„Tyto výsledky naznačují, že galaxie v raném vesmíru mohly tvořit hvězdy s nečekanou účinností,“ uzavírá Meng-Jüan Siao. „Až budeme tyto galaxie studovat hlouběji, nabídnou nám nový pohled na podmínky, které formovaly nejranější epochy vesmíru. Červená monstra jsou jen začátkem nové éry našeho zkoumání raného vesmíru.“
