Astronomii au descoperit o galaxie de forma Căii Lactee, dar mult mai masivă

Astronomii au observat o galaxie care datează dintr-o epocă timpurie a istoriei Universului şi care, surprinzător, are o formă asemănătoare cu a galaxiei noastre, Calea Lactee – o structură spiralată cu o bară dreaptă de stele şi gaz care traversează centrul –, însă este mult mai masivă, oferind perspective noi asupra formării galaxiilor, transmite Reuters.

Galaxia îndepărtată, denumită J0107a, a fost observată aşa cum arăta acum 11,1 miliarde de ani, când Universul avea aproximativ o cincime din vârsta sa actuală. Cercetătorii au folosit date obţinute de la Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), situat în Chile, şi de la Telescopul Spaţial James Webb al NASA pentru a studia galaxia.

Ei au stabilit că masa galaxiei – incluzând stelele şi gazul său – era de peste 10 ori mai mare decât cea a Căii Lactee, iar rata anuală de formare a stelelor era de aproximativ 300 de ori mai mare. Totuşi, J0107a era mai compactă decât Calea Lactee.

„Este o galaxie monstru cu o rată ridicată de formare a stelelor şi o cantitate mare de gaz, mult mai mult decât galaxiile din prezent”, a declarat astronomul Shuo Huang de la Observatorul Astronomic Naţional al Japoniei, autorul principal al studiului publicat în această săptămână în revista Nature.

„Această descoperire”, a spus coautorul studiului Toshiki Saito, astronom la Universitatea Shizuoka din Japonia, „ridică o întrebare importantă: Cum s-a format o galaxie atât de masivă într-un Univers atât de tânăr?”

Deşi există câteva galaxii în prezent care au o rată de formare a stelelor similară cu J0107a, aproape toate sunt implicate într-un proces de coliziune sau fuziune galactică. Nu există semne că J0107a ar fi implicată într-un astfel de proces.

Potrivit lui Saito, J0107a şi Calea Lactee au unele trăsături comune.

„Sunt ambele uriaşe şi au o structură similară, cu o bară centrală. Însă Calea Lactee a avut suficient timp să-şi formeze aceste structuri masive, în timp ce J0107a nu a avut”, a explicat el.

În primele câteva miliarde de ani după Big Bang, evenimentul care a avut loc acum 13,8 miliarde de ani şi care a dat naştere Universului, galaxiile erau entităţi turbulente, mult mai bogate în gaz decât cele actuale – factori care favorizau explozii extreme de formare a stelelor. Deşi galaxiile cu structuri organizate, precum forma spirală cu bară centrală a Căii Lactee, sunt comune astăzi, acest lucru nu era valabil acum 11,1 miliarde de ani.

„Comparativ cu alte galaxii monstru din Universul îndepărtat, ale căror forme sunt de obicei perturbate sau neregulate, este neaşteptat ca J0107a să semene atât de mult cu galaxiile spiralate din prezent”, a spus Huang, adăugând că „Teoriile despre formarea structurilor galactice actuale ar putea avea nevoie de o revizuire”.

Telescopul Webb, care observă la distanţe uriaşe înapoi în timp până la Universul timpuriu, a descoperit că galaxiile cu formă spiralată au apărut mult mai devreme decât se credea anterior. J0107a este acum unul dintre cele mai vechi exemple cunoscute de galaxie spiralată cu bară centrală.

Aproximativ două treimi dintre galaxiile spiralate observate astăzi în Univers deţin o astfel de bară. Se consideră că bara funcţionează ca un fel de „grădiniţă” stelară, atrăgând gazul din braţele spirale către interiorul galaxiei. O parte din acest gaz formează ceea ce se numeşte nori moleculari. Gravitaţia determină contractarea acestor nori, formând centre mici care se încălzesc şi devin stele noi.

Bara din J0107a are o lungime de aproximativ 50.000 de ani-lumină, a precizat Huang. Un an-lumină este distanţa pe care o parcurge lumina într-un an: 9,5 trilioane de kilometri.

Telescopul Webb „a studiat intens morfologia galaxiilor masive timpurii în ultima vreme. Totuşi, dinamica lor este încă puţin înţeleasă”, a spus Saito.