Člani Astronomske skupine prof. dr. Maruša Bradač, raziskovalec dr. Nicholas Martis in doktorski študent Gregor Rihtaršič so sodelovali pri raziskavi, v kateri so z uporabo vesoljskega teleskopa James Webb zaznali in analizirali eno prvih galaksij v zgodnjem vesolju, imenovano Firefly Sparkle (Roj kresničk), ki jo opazujemo približno 600 milijonov let po Velikem poku. Odkritje predstavlja prelomnico v razumevanju zgodnjih faz nastanka vesolja, njihove ugotovitve pa so objavljene tudi v znanstveni reviji Nature.
Z leve proti desni: dr. Nicholas Martis, prof. dr. Maruša Bradač in doktorski študent Gregor Rihtaršič.
Galaksija Firefly Sparkle (Rok kresničk), ki so jo raziskovalci podrobno preučili s pomočjo naravnega pojava gravitacijskega lečenja, razkriva deset ločenih zvezdnih kopic, ki se razlikujejo po starosti in fazi nastanka. To pomeni, da so zvezde v galaksiji nastajale v različnih časovnih obdobjih, kar potrjuje teorije o postopnem razvoju galaksij. Galaksija je po masi primerljiva z zgodnjo fazo naše galaksije, kar omogoča vpogled v to, kako so se oblikovale prve strukture v vesolju.
“Firefly Sparkle je kot časovni stroj, ki nam omogoča, da vidimo vesolje, ko je bilo staro le 600 milijonov let. To odkritje je ključno za razumevanje, kako so se prve galaksije oblikovale in razvijale,” je poudarila prof. dr. Maruša Bradač, UL FMF, soavtorica raziskave in ena vodilnih raziskovalk na področju zgodnje astrofizike, dobitnica ERC projekta FIRSTLIGHT.
Raziskovalci so za študij Firefly Sparkle uporabili najnaprednejšo tehnologijo teleskopa James Webb. Gravitacijsko lečenje, ki ga omogoča masivna jata galaksij v ospredju, je povečalo sliko Firefly Sparkle in raziskovalcem omogočilo opazovanje podrobnosti z izjemno ločljivostjo. Firefly Sparkle je tudi dokaz, kako ključna je povezanost mednarodne znanstvene skupnosti, saj je pri raziskavi sodelovalo več deset znanstvenikov z univerz in raziskovalnih institucij po vsem svetu – med njimi tudi slovenska ekipa z UL FMF, ki je bila odgovorna za analizo podatkov gravitacijskega lečenja in interpretacijo razvoja zvezdnih kopic.
To prelomno odkritje ima globalni pomen za astrofiziko, saj omogoča testiranje teorij o nastanku galaksij in razumevanje procesov, ki so oblikovali zgodnje vesolje. Raziskava je tudi pokazala, da združevanje galaksij in interakcije med njimi igrajo pomembno vlogo pri njihovem razvoju, kar predstavlja pomembno izhodišče za prihodnje študije evolucije vesolja.
Delo v svetu uveljavljene astrofizičarke prof. dr. Maruše Bradač, raziskovalca dr. Nicholasa Martisa in Gregorja Rihtaršiča, doktorskega študenta UL FMF, ki se osredotoča na analizo gravitacijskega lečenja in modeliranje razvoja galaksij dokazuje, da so slovenski raziskovalci nepogrešljiv del svetovne znanstvene skupnosti. S svojim znanjem in prispevki k analizi podatkov in interpretaciji rezultatov potrjujejo, da Slovenija igra pomembno vlogo v raziskovanju vesolja.
O objavljenem delu so povedali:
“Da smo lahko iz povečane in skrajno popačene slike galaksije v obliki podolgovatega loka rekonstruirali njeno pravo podobo, je bilo ključno razumevanje gravitacijske leče – jate galaksij MACS 1423, ki leži med nami in galaksijo Firefly Sparkle. Modeliranje takšne gravitacijske leče je že samo na sebi zanimivo, saj pri tem izračunamo, kje se v jati skriva očem nevidna temna snov, ki s svojo gravitacijo povzroči odklon svetlobe oddaljenih galaksij.” (Gregor Rihtaršič, doktorski študent)
“Modeli nastajanja galaksij podajajo različne napovedi o tem, kako zgodaj se galaksije sestavljajo, kar je težko preveriti. Ta sistem ponuja izjemno priložnost za dejansko preverjanje nekaterih napovedi in ugotavljanje, kateri modeli se bolj približajo resničnemu vesolju. Pomembno je, da obstaja stalni dialog med opazovanji in teorijo.” (dr. Nicholas Martis, raziskovalec)
“Naša ekipa zdaj analizira vse zgodnje galaksije in vsi rezultati kažejo v isto smer: izvedeti moramo še veliko več o tem, kako so te zgodnje galaksije nastale,” je zaključila profesorica Bradač.
Znanstveni članek “Formation of a low–mass galaxy from star clusters in a 600 Myr old Universe“ je bil objavljen v reviji Nature v sredo, 11. decembra 2024.
Objava v angleškem jeziku in spremljajoči grafični material so na razpolago na Nasini spletni strani o vesoljskem teleskopu James Webb.
Teleskop James Webb je trenutno najnaprednejši vesoljski observatorij, zasnovan za raziskovanje zgodnjega vesolja, nastanka galaksij, zvezd in planetov ter iskanje znakov življenja zunaj našega osončja. S svojim prispevkom k znanosti odpira vrata v nove dimenzije našega razumevanja vesolja.
Raziskava ekipe je temeljila na podatkih iz projekta CAnadian NIRISS Unbiased Cluster Survey (CANUCS), ki vključuje infrardeče slike iz kamer NIRISS in NIRCam in spektre iz kamere NIRSpec Podatki CANUCS so Webbov teleskop namenoma usmerili v polje, ki ga je Nasin vesoljski teleskop Hubble posnel kot del svoje raziskave Cluster Lensing And Supernova survey with Hubble (CLASH).
Pogosta vprašanja
Kaj je Firefly Sparkle in kaj nam ta galaksija razkriva?
Firefly Sparkle (Roj kresničk) je galaksija, ki jo opazujemo približno 600 milijonov let po Velikem poku. Raziskovalci so jo zaznali in analizirali s pomočjo vesoljskega teleskopa James Webb (JWST), kar omogoča vpogled v zgodnje faze nastanka galaksij. Po masi je primerljiva z zgodnjo fazo naše Galaksije. Firefly Sparkle razkriva desetine zvezdnih kopic, ki so nastajale v različnih časovnih obdobjih. Razkriva tudi postopen razvoj galaksije skozi združevanje z manjšimi spremljevalkami ter omogoča in nudi preučevanje podatkov o nastanku zvezd in njihovi kemični sestavi. Ti so ključni za razumevanje procesov zgodnjega vesolja.
Zakaj je odkritje pomembno?
Odkritje Firefly Sparkle je prelomno, ker omogoča podroben vpogled v procese, ki so oblikovali zgodnje vesolje. Zaznava zvezdnih kopic v različnih fazah nastajanja potrjuje teorije o postopnem razvoju galaksij in njihovem združevanju. To je ključno za razumevanje evolucije vesolja in testiranje modelov nastanka galaksij.
Kako so raziskovalci zaznali Firefly Sparkle?
Raziskovalci so uporabili gravitacijsko lečenje, naravni pojav, kjer masivna jata galaksij v ospredju deluje kot povečevalno steklo za svetlobo oddaljene galaksije. S kombinacijo podatkov teleskopa James Webb, vključno s spektroskopijo in visoko ločljivostnimi slikami, so uspeli pridobiti izjemno natančne podatke o galaksiji Firefly Sparkle.
Kako prispevajo slovenski raziskovalci?
Ekipa Fakultete za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani (UL FMF), v kateri so prof. dr. Maruša Bradač, raziskovalec dr. Nicholas Martis in doktorski študent Gregor Rihtaršič, je prispevala ključno znanje pri modeliranju gravitacijskega lečenja in analizi podatkov. Njihovo delo je omogočilo rekonstrukcijo strukture galaksije in vpogled v razvoj zvezdnih kopic.
Kako bo to odkritje vplivalo na znanost?
Odkritje Firefly Sparkle odpira nova poglavja v astrofiziki, saj omogoča preverjanje teorij o nastanku in razvoju galaksij, vodi nas k boljšemu razumevanje gravitacijskega lečenja in njihovih aplikacij v astronomiji. Omogoča tudi razvoj novih tehnologij za raziskovanje oddaljenih delov vesolja. Odkritje Firefly Sparkle ne odpira le vrat v razumevanje zgodnjega vesolja, temveč tudi krepi mednarodno sodelovanje v znanosti.
TIskovno sporočilo je pripravila Anja Oven, odgovorna za odnose z javnostjo na Fakulteti za matematiko in fiziko.