యూనివర్శిటీ ఆఫ్ బాత్‌ను కలిగి ఉన్న అంతర్జాతీయ బృందం ఊహించని వేగంతో ఏర్పడే ప్రారంభ విశ్వంలో మూడు అతిభారీ గెలాక్సీలను కనుగొంది.
యూనివర్శిటీ ఆఫ్ జెనీవా (UNIGE) నేతృత్వంలోని మరియు బాత్ విశ్వవిద్యాలయానికి చెందిన ప్రొఫెసర్ స్టిజ్న్ వుయ్ట్స్‌తో కూడిన ఒక అంతర్జాతీయ బృందం మూడు అతిభారీ గెలాక్సీలను గుర్తించింది – ప్రతి ఒక్కటి పాలపుంత వలె దాదాపుగా భారీగా ఉంటుంది – ఇది ఇప్పటికే మొదటి బిలియన్ సంవత్సరాలలో సమావేశమైంది. బిగ్ బ్యాంగ్ తర్వాత.
ఇప్పటికే ఉన్న గెలాక్సీ నిర్మాణ నమూనాలను సవాలు చేస్తూ, ప్రారంభ విశ్వంలో నక్షత్రాల నిర్మాణం గతంలో అనుకున్నదానికంటే చాలా సమర్థవంతంగా ఉందని పరిశోధకుల ఫలితాలు సూచిస్తున్నాయి.
ఆశ్చర్యకరమైన ఆవిష్కరణ – ఈ రోజు జర్నల్‌లో వివరించబడింది ప్రకృతి – JWST FRESCO కార్యక్రమంలో భాగంగా జేమ్స్ వెబ్ స్పేస్ టెలిస్కోప్ (JWST) ద్వారా తయారు చేయబడింది.
కాస్మిక్ చరిత్ర యొక్క మొదటి బిలియన్ సంవత్సరాలలో ఉద్గార-రేఖ గెలాక్సీల (ELGs) యొక్క పూర్తి నమూనాను క్రమపద్ధతిలో విశ్లేషించడానికి ప్రోగ్రామ్ ఏర్పాటు చేయబడింది. ELGలు వాటి వర్ణపటంలో బలమైన ఉద్గార రేఖలను ప్రదర్శిస్తాయి (స్పెక్ట్రం అనేది కాంతి యొక్క వివిధ తరంగదైర్ఘ్యాల పరిధి). ఈ ఉద్గార పంక్తులు నిర్దిష్ట తరంగదైర్ఘ్యాల వద్ద ప్రకాశవంతమైన గీతలుగా కనిపిస్తాయి, స్పెక్ట్రం యొక్క ముదురు నేపథ్యానికి వ్యతిరేకంగా నిలుస్తాయి.
ఉద్గార రేఖల ఉనికి బృందం నమూనాలోని గెలాక్సీల దూరాలను ఖచ్చితంగా గుర్తించడానికి వీలు కల్పించింది. ప్రతిగా, దూరాలు మరియు ఉద్గార రేఖ బలాల గురించి ఖచ్చితమైన జ్ఞానం పరిశోధకులు గెలాక్సీలలో ఉన్న నక్షత్రాల మొత్తాన్ని విశ్వసనీయంగా కొలవడానికి అనుమతించింది. ముగ్గురు తమ పెద్ద నక్షత్ర కంటెంట్‌తో ప్రత్యేకంగా నిలిచారు.
“నమూనాలో అటువంటి మూడు భారీ జంతువులను కనుగొనడం ఒక అద్భుతమైన పజిల్‌ని కలిగిస్తుంది” అని సహ రచయిత ప్రొఫెసర్ వుయ్ట్స్ అన్నారు. ప్రకృతి అధ్యయనం మరియు బాత్స్ డిపార్ట్‌మెంట్ ఆఫ్ ఫిజిక్స్‌లో ఎక్స్‌ట్రాగలాక్టిక్ ఆస్ట్రానమీలో హిరోకో షెర్విన్ చైర్.
“గెలాక్సీ పరిణామంలో అనేక ప్రక్రియలు వాయువు ఎంత సమర్ధవంతంగా నక్షత్రాలుగా మారగలదో దానిలో రేటు-పరిమితి దశను ప్రవేశపెట్టే ధోరణిని కలిగి ఉన్నాయి, అయినప్పటికీ ఈ రెడ్ మాన్స్టర్స్ ఈ అడ్డంకులను చాలా వేగంగా తప్పించుకున్నట్లు కనిపిస్తుంది.”
వేగంగా పెరుగుతున్న రెడ్ మాన్స్టర్స్
ఇప్పటి వరకు, అన్ని గెలాక్సీలు కృష్ణ పదార్థం యొక్క పెద్ద హాలోస్‌లో క్రమంగా ఏర్పడతాయని నమ్ముతారు. డార్క్ మ్యాటర్ హాలోస్ వాయువును (అణువులు మరియు అణువులను) గురుత్వాకర్షణ బంధిత నిర్మాణాలలోకి సంగ్రహిస్తుంది. సాధారణంగా, ఈ వాయువులో 20%, గెలాక్సీలలో నక్షత్రాలుగా మార్చబడుతుంది. ఏదేమైనా, కొత్త పరిశోధనలు ఈ అభిప్రాయాన్ని సవాలు చేస్తాయి, ప్రారంభ విశ్వంలో భారీ గెలాక్సీలు గతంలో అనుకున్నదానికంటే చాలా వేగంగా మరియు సమర్ధవంతంగా వృద్ధి చెందాయని వెల్లడిస్తుంది.
FRESCO అధ్యయనంలోని వివరాలు JWST యొక్క నియర్ ఇన్‌ఫ్రారెడ్ కెమెరాతో ‘స్లిట్‌లెస్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ’ ద్వారా సంగ్రహించబడ్డాయి, ఇది ఒక సర్వేయింగ్ పద్ధతి, ఇది వీక్షణ ఫీల్డ్‌లోని అన్ని వస్తువుల కోసం కాంతిని సంగ్రహించడానికి మరియు దానిలోని తరంగదైర్ఘ్యాలలోకి విప్పుటకు అనుమతిస్తుంది. గెలాక్సీల యొక్క ఖచ్చితమైన దూరాలు మరియు భౌతిక లక్షణాలను కొలవడానికి ఇది ఒక అద్భుతమైన పద్ధతిగా చేస్తుంది.
JWST యొక్క అసమానమైన సామర్థ్యాలు ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు చాలా సుదూర మరియు ప్రారంభ విశ్వంలో గెలాక్సీలను క్రమపద్ధతిలో అధ్యయనం చేయడానికి అనుమతించాయి, భారీ మరియు ధూళి-అస్పష్టమైన గెలాక్సీల గురించి అంతర్దృష్టులను అందిస్తాయి. FRESCO సర్వేలో చేర్చబడిన గెలాక్సీలను విశ్లేషించడం ద్వారా, చాలా గెలాక్సీలు ఇప్పటికే ఉన్న నమూనాలకు సరిపోతాయని శాస్త్రవేత్తలు కనుగొన్నారు. అయినప్పటికీ, వారు మూడు ఆశ్చర్యకరంగా భారీ గెలాక్సీలను కనుగొన్నారు, నక్షత్ర ద్రవ్యరాశిని నేటి పాలపుంతతో పోల్చవచ్చు.
ఇవి కాస్మిక్ చరిత్రలో తరువాతి కాలంలో అదే యుగం లేదా సాధారణ గెలాక్సీల నుండి తక్కువ ద్రవ్యరాశి గెలాక్సీల కంటే దాదాపు రెండు రెట్లు సమర్థవంతంగా నక్షత్రాలను ఏర్పరుస్తాయి. వాటి అధిక ధూళి కారణంగా, ఈ మూడు భారీ గెలాక్సీలు JWST చిత్రాలలో ప్రత్యేకమైన ఎరుపు రంగులో కనిపిస్తాయి, వాటికి మూడు రెడ్ మాన్స్టర్స్ అని పేరు పెట్టారు.
కొత్త అధ్యయనం యొక్క ప్రధాన రచయిత మరియు జెనీవా విశ్వవిద్యాలయంలో పోస్ట్‌డాక్టోరల్ పరిశోధకుడు డాక్టర్ మెంగ్యువాన్ జియావో ఇలా అన్నారు: “మా పరిశోధనలు ప్రారంభ విశ్వంలో గెలాక్సీ నిర్మాణంపై మన అవగాహనను పునర్నిర్మిస్తున్నాయి.”
CEA పారిస్-సాక్లేలో పరిశోధన డైరెక్టర్ మరియు ఈ ప్రాజెక్ట్‌పై సహకారి అయిన డాక్టర్ డేవిడ్ ఎల్బాజ్ ఇలా అన్నారు: “ఈ రెడ్ మాన్స్టర్స్ యొక్క భారీ లక్షణాలు JWST కంటే ముందు నిర్ణయించబడలేదు, ఎందుకంటే అవి దుమ్ము క్షీణత కారణంగా ఆప్టికల్‌గా కనిపించవు.”
గెలాక్సీ పరిశీలనలలో ఒక మైలురాయి
జెనీవా విశ్వవిద్యాలయంలోని ఖగోళ శాస్త్ర విభాగంలో అసోసియేట్ ప్రొఫెసర్ మరియు పరిశీలన కార్యక్రమం యొక్క ప్రధాన పరిశోధకుడు పాస్కల్ ఓష్ ఇలా అన్నారు: “మా పరిశోధనలు NIRCam/గ్రిజం స్పెక్ట్రోస్కోపీ యొక్క అద్భుతమైన శక్తిని హైలైట్ చేస్తాయి. అంతరిక్ష టెలిస్కోప్‌లోని పరికరం గుర్తించడానికి అనుమతిస్తుంది. మరియు కాలక్రమేణా గెలాక్సీల పెరుగుదలను అధ్యయనం చేయండి మరియు విశ్వ చరిత్రలో నక్షత్ర ద్రవ్యరాశి ఎలా పేరుకుపోతుందో స్పష్టమైన చిత్రాన్ని పొందేందుకు.”
ఈ పరిశోధనలు ప్రామాణిక కాస్మోలాజికల్ మోడల్‌తో విభేదించనప్పటికీ, అవి గెలాక్సీ నిర్మాణ సిద్ధాంతాల కోసం ప్రశ్నలను లేవనెత్తాయి, ప్రత్యేకంగా ప్రారంభ విశ్వంలో ‘చాలా ఎక్కువ, చాలా భారీ’ గెలాక్సీల సమస్య.
ప్రస్తుత నమూనాలు నిర్దిష్ట ప్రారంభ భారీ గెలాక్సీలను అటువంటి సమర్థవంతమైన నక్షత్రాల నిర్మాణాన్ని సాధించడానికి అనుమతించే ప్రత్యేకమైన ప్రక్రియలను పరిగణనలోకి తీసుకోవలసి ఉంటుంది మరియు తద్వారా విశ్వంలో చాలా త్వరగా ఏర్పడుతుంది. JWST మరియు అటకామా లార్జ్ మిల్లీమీటర్ అర్రే (ALMA) టెలిస్కోప్‌తో భవిష్యత్ పరిశీలనలు ఈ అల్ట్రా-మాసివ్ రెడ్ మాన్‌స్టర్స్‌పై మరింత అంతర్దృష్టులను అందిస్తాయి మరియు అటువంటి మూలాల యొక్క పెద్ద నమూనాలను వెల్లడిస్తాయి.
డాక్టర్ జియావో ఇలా అన్నారు: “ప్రారంభ విశ్వంలోని గెలాక్సీలు ఊహించని సామర్థ్యంతో నక్షత్రాలను ఏర్పరుస్తాయని ఈ ఫలితాలు సూచిస్తున్నాయి. మేము ఈ గెలాక్సీలను మరింత లోతుగా అధ్యయనం చేస్తున్నప్పుడు, అవి విశ్వం యొక్క ప్రారంభ యుగాలను రూపొందించిన పరిస్థితులపై కొత్త అంతర్దృష్టులను అందిస్తాయి. రెడ్ మాన్స్టర్స్ కేవలం ప్రారంభ విశ్వం యొక్క మా అన్వేషణలో కొత్త శకం ప్రారంభం.”
ప్రొఫెసర్ Wuyts జోడించారు: “ఖగోళ శాస్త్రంలో ఇది చాలా గొప్పది, మేము నిరంతరం కొత్త ఆవిష్కరణలను చూసి ఆశ్చర్యపోతున్నాము. ఇప్పటికే దాని మొదటి కొన్ని సంవత్సరాల ఆపరేషన్‌లో, JWST మాకు రెండు కర్వ్‌బాల్‌లను విసిరింది. ఒకటి కంటే ఎక్కువ మార్గాల్లో, ఇది కలిగి ఉంది కాస్మిక్ చరిత్ర యొక్క మొదటి అధ్యాయాలలో కొన్ని గెలాక్సీలు వేగంగా పరిపక్వం చెందుతాయని మాకు చూపించింది.”
