Z pewnością nie jest to zagadnienie trywialne, bowiem jak wskazują badacze, ekstremalnie jasny blask dociera do nas nawet z 90 proc. wszystkich galaktyk istniejących we wczesnym wszechświecie. To z kolei oznacza, że musi za niego odpowiadać jakiś uniwersalny dla wszystkich galaktyk proces.
Naukowcy analizujący dane obserwacyjne zebrane za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST) byli w stanie dostrzec, że prawie wszystkie najwcześniejsze galaktyki we wszechświecie wypełnione były bardzo gęstymi obłokami gazu, które — co może się wydawać nieintuicyjne — świeciły jaśniej niż wszystkie wchodzące w ich skład gwiazdy. To pozornie nieistotne odkrycie tak naprawdę może doprowadzić do istotnego przełomu w kosmologii, bowiem pozwala nam zrozumieć znacznie dokładniej, jak faktycznie wyglądały pierwsze galaktyki.
Czytaj także: Kiedy zapłonęły pierwsze gwiazdy we Wszechświecie? Nowe obliczenia astrofizyków
Obserwacje astronomiczne jak dotąd potwierdziły, że pierwsze galaktyki istniały już 500 milionów lat po Wielkim Wybuchu. Tego akurat astronomowie się spodziewali. Czego jednak się nie spodziewali, to ich zaskakująca jasność. Dane obserwacyjne wskazują jednak, że niektóre z tych młodych galaktyk świeciły już tak jasno, jak dojrzałe masywne galaktyki, takie jak chociażby Droga Mleczna. Problem w tym, że na uformowanie się Drogi Mlecznej trzeba było kilku dobrych miliardów lat. Stąd i astronomowie mieli problem: w jaki sposób w tak krótkim czasie po Wielkim Wybuchu, z materii ubogiej w metale, jaka wtedy istniała, miało się uformować tak dużo gwiazd?
Wszystko wskazywało przez chwilę na to, że w młodym Wszechświecie — jeżeli powstał zgodnie z naszym obecną wiedzą o procesach powstawania galaktyk oraz ze standardowym modelem kosmologii — istniało po prostu za dużo gwiazd.
Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba dostrzegł w końcu rozwiązanie tej zagadki
Najnowsze badania wskazują jednak na to, że nasz model kosmologiczny wcale nie jest zagrożony. Wszystko bowiem wskazuje na to, że przeważająca część galaktyk liczących 12 miliardów lat i więcej, otoczona była niezwykle jasnym gazem. Oczywiście sam gaz nie był źródłem światła, natomiast skutecznie podświetlały go zanurzone w nim niezwykle masywne gwiazdy. Co więcej, to właśnie ochładzające się następnie obłoki gazu sprowokowały znaczący wzrost intensywności procesów gwiazdotwórczych, które doprowadziły do skokowego wzrostu liczny nowych młodych gwiazd.
Czytaj także: Galaktyki pędzące tysiąc kilometrów na sekundę. James Webb pokazuje narodziny gromady galaktyk
Według autorów najnowszego artykułu badawczego to interakcje z sąsiadującymi galaktykami były odpowiedzialne za zaskakująco wysoką jasność wczesnych galaktyk. Każde takie interakcje prowadziły do wzmożenia procesów gwiazdotwórczych, ale także do zwiększania masy poszczególnych wczesnych galaktyk.
Same obłoki niezwykle jasnego gazu teleskop Jamesa Webba zarejestrował w ramach projektu Advanced Deep Extragalactic Survey, w którym to trzy różne instrumenty naukowe przyglądały się wczesnym galaktykom w pasmie podczerwonym.
Analizując wykonane przez teleskop Jamesa Webba widmo wczesnych galaktyk, naukowcy odkryli charakterystyczne struktury widmowe emitowanego gazu, wskazujące na to, że gaz niejako przechwytywał światło emitowane przez zanurzone w nim gwiazdy, a następnie je reemitował. Tak się po prostu złożyło, że gwiazdy emitowały akurat takie promieniowanie, które było w stanie wzbudzić cząsteczki gazu i zmusić je do reemisji tego światła.
Co ciekawe, wszystko wskazuje na to, że w obecnym wszechświecie, który już ma swoje 13,8 miliarda lat, takie same procesy obserwowane są w zaledwie jednym procencie współczesnych galaktyk. Teraz naukowcom pozostaje ustalić, jakie procesy chemiczne doprowadziły do tej zmiany na przestrzeni kilkunastu miliardów lat.
Warto zawsze pamiętać, że to właśnie gaz otaczający pierwsze gwiazdy i procesy zachodzące w tychże gwiazdach, takie jak syntetyzowanie coraz cięższych pierwiastków na przestrzeni miliardów lat doprowadziły do obecnego krajobrazu chemicznego we wszechświecie, który umożliwia istnienie nie tylko gwiazd, ale także i życia na planetach krążących wokół nich. To, że jak na razie znamy tylko jedną planetę z życiem, zapewne jest tylko okresem przejściowym i prędzej czy później się to zmieni.