Galaxiile născute în zorii universului reprezintă temelia tuturor orașelor stelare de mai târziu. Aceste obiecte au apărut inițial ca niște mici aglomerări difuze de materie, care de-a lungul a miliarde de ani au crescut până la dimensiuni colosale prin ciocniri și fuziuni succesive. Tocmai de aceea, astronomii acordă o atenție deosebită imaginilor oferite de telescopul spațial James Webb (JWST), capabil să observe în domeniul infraroșu aceste structuri tinere, incredibil de îndepărtate.

Observațiile din ultimii ani au scos însă la iveală un mister profund. JWST a identificat galaxii extrem de masive, dar surprinzător de liniștite, care abia dacă mai formau stele și care existau într-o epocă în care cosmosul avea doar 1-2 miliarde de ani. Aceasta este perioada în care formarea galaxiilor și ciocnirile violente ar fi trebuit să fie cele mai intense, astfel că existența acestor giganți tăcuți pune sub semnul întrebării tot ce credeam că știm.

Cercetătorii au căutat multă vreme un răspuns la întrebarea ce anume oprește atât de drastic producția de stele în aceste sisteme timpurii. Au fost avansate numeroase teorii, inclusiv ipoteze exotice precum rolul energiei întunecate timpurii. Cele mai recente cercetări indică însă o explicație mult mai palpabilă și mai dramatică: un vânt nimicitor, de proporții galactice, care suflă literalmente viața din aceste corpuri cerești.

Pe urmele vântului ucigaș

Cheia descoperirii a fost oferită de studierea galaxiei cu indicativul CRISTAL-02, analizată cu forțe combinate de telescopul spațial James Webb și de rețeaua de radiotelescoape ALMA. Observațiile au relevat un sistem extrem de dinamic, în care, de fapt, mai multe galaxii se ciocnesc și fuzionează într-un singur proces haotic. În timpul unor asemenea întâlniri cosmice, materia gazoasă se îndreaptă de obicei către centrul gravitațional, declanșând o explozie violentă de formare stelară.

Echipa de cercetători de la Universitatea Swinburne, condusă de Rebecca Davies, a identificat un mecanism surprinzător de simplu și totodată devastator. Atunci când galaxiile se ciocnesc, compresia intensă declanșează o formare stelară accelerată, în urma căreia se nasc multe stele masive. Aceste stele evoluează însă extrem de repede și, la sfârșitul vieții, explodează ca supernove, generând colectiv un flux de materie atât de puternic încât mătură din galaxie materia primă indispensabilă pentru crearea de noi stele.

Analogia sugestivă a lui Davies compară regiunile dense ale universului cu marile metropole aglomerate, unde galaxiile se întâlnesc constant și ard într-o febră a formării stelare. Însă, atunci când cele mai mari stele se sting, exploziile de supernovă stârnesc vânturi atât de puternice, încât practic elimină întreaga rezervă de gaz din orașele stelare, oprind pentru totdeauna creșterea ulterioară.

Portretul unei galaxii condamnate

Pe parcursul observării galaxiei CRISTAL-02, astronomii au descoperit un semn grăitor: o coadă imensă de gaz rece, aproape la fel de lungă ca galaxia însăși, care se îndepărtează cu viteză mare de aceasta. Acest gaz reprezintă materia primă a stelelor, astfel încât pierderea lui echivalează cu stingerea lentă a sistemului. Măsurătorile au arătat că galaxia pierde materie prin acest vânt de două ori mai rapid decât ritmul în care poate forma stele noi, ceea ce trădează o stare nesustenabilă.

Calculele cercetătorilor indică faptul că, dacă acest flux rapid de materie se menține, CRISTAL-02 ar putea epuiza complet gazul necesar formării stelare în mai puțin de 50 de milioane de ani. La scară cosmică, aceasta este doar o clipă, ceea ce explică perfect de ce găsim atât de multe galaxii pasive și moarte în universul tânăr. Fenomenul nu este, de altfel, un caz izolat: aproape jumătate dintre galaxiile masive timpurii prezintă semne de interacțiune cu mediul, sugerând că procesul observat face parte dintr-un fenomen cosmic larg răspândit.

Semnificația descoperirii depășește cu mult studiul CRISTAL-02. În viitor, oamenii de știință vor folosi JWST pentru a cartografia mai detaliat regiunile prăfoase de formare stelară și distribuția gazului neutru din aceste galaxii. Scopul final este de a identifica și alte galaxii cu o soartă similară și de a reevalua, prin intermediul lor, simulările anterioare care au subestimat natura haotică și dinamică a universului timpuriu. CRISTAL-02 reprezintă doar primul pas pe un drum care ar putea rescrie fundamental imaginea noastră despre ciclul de viață al galaxiilor.

Sursa: Universetoday.com