O segredo da luz brilhante da jovem galáxia é o ‘flash de formação estelar explosiva’

Galáxias gigantes descobertas centenas de milhões de anos após o Big Bang, descobertas nas primeiras observações do Telescópio Espacial James Webb (JWST), não são realmente massivas, mas parecem brilhantes devido ao flash de estrelas que se formaram explosivamente nas galáxias, um estudo mostra. A jovem.

Claude Andre Faucher-Geiger, da Northwestern University, nos EUA, anunciou na revista científica Astrophysical Journal Letters que chegou a esta conclusão modelando como as galáxias se formaram imediatamente após o Big Bang, usando as mais recentes simulações computacionais.

O Telescópio James Webb, atualmente o equipamento de observação astronómica mais avançado da humanidade, descobriu seis galáxias gigantes com uma massa total entre 10 e 100 mil milhões de vezes a massa do Sol em galáxias jovens apenas 600 milhões de anos após o Big Bang nas suas observações iniciais. Eles contaram isso ao mundo acadêmico e foi chocante.





▲ Ilustração de uma jovem galáxia no universo primitivo brilhando intensamente com a explosão da formação estelar. Um mapa imaginário de galáxias jovens no universo primitivo reconstruído a partir de dados de simulação. A equipe de pesquisa explicou que as galáxias gigantes descobertas centenas de milhões de anos após o Big Bang, que foram descobertas nas primeiras observações do Telescópio Espacial James Webb (JWST), não são realmente enormes, mas parecem brilhantes devido ao flash das estrelas. que se formaram explosivamente em galáxias jovens. Estrelas e galáxias aparecem como pontos brancos brilhantes, enquanto a matéria escura e os gases difusos aparecem em roxo e vermelho.

Alguns cientistas levantaram a necessidade de revisar o modelo padrão da cosmologia atual, dizendo que uma galáxia tão jovem é muito brilhante e massiva para ser considerada como tendo se formado diretamente após o Big Bang, e é como um bebê recém-nascido que se transforma em adulto em apenas alguns minutos. Anos.

“Foi uma grande surpresa porque estas galáxias no início do Universo eram muito mais brilhantes do que o esperado. Eu vi,” disse o Dr. Faucher-Geiger.

Neste estudo, a equipe de pesquisa usou a simulação Feedback on Relative Ecological (FIRE), um projeto conjunto entre a Northwestern University, o California Institute of Technology (CalTech), a Princeton University e a University of California at San Diego (UC San Diego) . Modelar o processo de formação de galáxias no universo primitivo.

O Centro de Astrofísica Computacional do Flatiron Institute, o Massachusetts Institute of Technology (MIT) e a Universidade da Califórnia, Davis (UC Davis) serviram como co-investigadores neste estudo.

As simulações FIRE combinam teoria astrofísica com algoritmos de última geração para modelar a formação de galáxias. Através disso, podemos explorar como as galáxias se formam, crescem e mudam de forma, e explicar a energia, a massa, o momento e os elementos químicos que retornam das estrelas.

Através de simulações, a equipe de pesquisa descobriu que galáxias gigantes no universo primitivo poderiam brilhar tanto quanto galáxias gigantes sem realmente terem tanta massa.

O brilho de uma galáxia é geralmente determinado por sua massa, mas as galáxias brilhantes descobertas pelo Telescópio Espacial James Webb não têm muita massa, mas podem brilhar tão intensamente quanto galáxias gigantes devido a estrelas que se formam de forma irregular e explosiva.

Como resultado de simulações de modelagem do universo primitivo, descobriu-se que as estrelas em galáxias jovens não se formam a uma taxa constante, mas em vez disso passam por uma “formação estelar explosiva”, que aumenta rapidamente em um curto período de tempo.

A equipe de pesquisa disse que no processo de formação estelar explosiva, muitas estrelas são formadas ao mesmo tempo, então a formação estelar torna-se muito pequena por milhões de anos, então muitas estrelas são formadas novamente, e o padrão se repete, devido aos flashes emitidos. pelas estrelas formadas explosivamente. A galáxia brilharia mais forte em relação à sua massa, e ele mostrou que isso era possível.

Além disso, como resultado de simulações que previam o número de galáxias brilhantes que poderiam ter existido no início do universo, descobriu-se que elas realmente correspondiam ao número de galáxias brilhantes observadas pelo Telescópio Espacial James Webb.

“Este estudo não apenas explica por que as pequenas galáxias no universo primitivo pareciam tão incrivelmente massivas, mas também mostra que o modelo padrão da cosmologia atual não deveria ter problemas em atingir este nível de brilho no início do universo”, disse o Dr. -Geiger. Ele disse.

Ele continuou: “A formação estelar explosiva ocorre frequentemente em galáxias de baixa massa, mas a razão ainda é um assunto de investigação”. O gás torna-se novamente uma nova estrela.” “Posso ver isso”, acrescentou.

Equipe científica click@jeonpa.co.kr

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