Astronomowie odkryli nieoczekiwanie zaawansowaną „młodą” gromadę galaktyk, która powstała zaledwie miliard lat po Wielkim Wybuchu. Ta protogromada, oznaczona jako JADES-ID1, podważa obecne modele kosmologiczne, ponieważ wydaje się znacznie bardziej dojrzała, niż przewidywano na jej wiek. Odkrycie, którego dokonano na podstawie danych z Obserwatorium Rentgenowskiego Chandra i Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST), to najdalsza potwierdzona jak dotąd protogromada z wykrywalną sygnaturą rentgenowską.
Nieoczekiwany termin zapadalności JADES-ID1
Gromady galaktyk odgrywają kluczową rolę w astrofizyce, służąc jako naturalne laboratoria do badania interakcji galaktyk i wzrostu czarnych dziur. Dostarczają także cennych informacji na temat kosmicznej sieci – wielkoskalowej struktury Wszechświata. JADES-ID1 zawiera co najmniej 66 młodych galaktyk i ma masę 20 bilionów razy większą od masy Układu Słonecznego, a większość jej gęstości pochodzi z ciemnej materii. Należy zauważyć, że protogromada jest spowita masywną chmurą gorącego gazu, która emituje promieniowanie rentgenowskie, co jest powszechnie obserwowane w dojrzałych gromadach.
JADES-ID1 wyróżnia wczesna obecność atmosfery gorącego gazu. Dojrzałe gromady rozwijają to „środowisko wewnątrz gromady”, gdy grawitacja przyciąga gaz, tworząc fale uderzeniowe i ogrzewając otaczającą przestrzeń. Fakt, że JADES-ID1 wykazuje tę cechę już dwa miliardy lat przed poprzednim rekordzistą wśród protogromad rentgenowskich, wskazuje na niezwykle szybki rozwój.
Co to oznacza dla modeli kosmicznych
Obecne modele kosmologiczne mają trudności z wyjaśnieniem, w jaki sposób tak masywna struktura mogła powstać na tak wczesnym etapie historii Wszechświata. Jeśli JADES-ID1 będzie nadal rosła w obecnym tempie, ostatecznie stanie się anomalnie dużą gromadą galaktyk. Nie jest jasne, czy wymaga to rewizji istniejących ram kosmologicznych, ale odkrycie rodzi fundamentalne pytania dotyczące powstawania struktury we wczesnym Wszechświecie.
Niektórzy badacze sugerują, że w istniejących modelach szybki rozwój protogromad może być wydarzeniem ekstremalnym, ale nie niemożliwym. Symulacje wykazały, że takie struktury mogą tworzyć i wykazywać wykrywalne atmosfery promieniowania rentgenowskiego przez ponad pół miliarda lat, chociaż ich wzrost zazwyczaj spowalnia w miarę dojrzewania. Jednak okaże się, czy JADES-ID1 podąża za tym wzorcem.
Potrzeba dalszych badań
Potwierdzenie znaczenia tego ustalenia wymaga dodatkowych danych. Astronomowie będą musieli zidentyfikować inne protogromady w podobnym wieku, aby ustalić, czy JADES-ID1 jest anomalią, czy też częścią szerszego, wcześniej nierozpoznanego zjawiska. Nowe generacje teleskopów rentgenowskich o zwiększonej czułości będą również miały kluczowe znaczenie dla udoskonalenia naszej wiedzy o tych ekstremalnych układach.
Odkrycie JADES-ID1 uwypukla dynamiczną i często nieprzewidywalną naturę kosmicznej ewolucji. Niezależnie od tego, czy jest to wada naszych obecnych modeli, czy rzadki, ale naturalny proces, dalsze badania mogą na nowo zdefiniować nasze rozumienie wczesnego Wszechświata.
