Vědecký svět je znovu v úžasu. Astronomové díky teleskopu James Webb Space Telescope (JWST) a observatoři ALMA odhalili galaxii z raného vesmíru, která si zachovala tvar moderní spirály, a přitom produkuje hvězdy extrémní rychlostí – bez známek kolize s jinou galaxií.

Tato galaxie, známá jako J0107a, leží 11,1 miliardy světelných let od Země a zformovala se pouhých 2,6 miliardy let po Velkém třesku. Už to samo o sobě je neuvěřitelné. Ale co je skutečně revoluční? Její struktura.

Na rozdíl od většiny „monstrózních galaxií“, které vznikaly chaotickým splynutím menších těles, má J0107a klidný, elegantní spirální tvar s výrazným galaktickým barem – podélnou strukturou hvězd a plynu protínající její střed. A právě tento bar hraje hlavní roli v její hvězdotvorbě.

Bar bez srážek: klidný motor hvězdné exploze

Tým vedený astronomem Shuo Huangem zjistil, že polovina hmotnosti galaxie je ukryta v plynové struktuře jejího baru – což je výrazně více než u běžných spirálových galaxií, kde je to méně než 10 %. Tento plyn proudí středem disku rychlostí stovek kilometrů za sekundu a směřuje do jádra galaxie, kde způsobuje explozivní tvorbu hvězd.

Podle vědců je to první přímý důkaz, že masivní hvězdotvorba v raném vesmíru může být poháněna vnitřní strukturou galaxie a nikoli jen srážkami s jinými tělesy. Tento objev tak zásadně mění pohled na vznik „monstrózních“ galaxií.

Kosmický přítok z vesmírné pavučiny

Ale kde se bere tolik plynu? Odpověď je možná ještě fascinující než samotná galaxie. Okolo J0107a byla detekována obrovská plynná disková struktura o průměru 120 000 světelných let – tedy dvakrát větší než samotná hvězdná část galaxie.

Vědci se domnívají, že se jedná o „studené proudy“ – proudy plynu přitékající z kosmické sítě (cosmic web), která propojuje vesmír jako vláknitá struktura temné hmoty a plynu. Tento mechanismus byl dosud spíše teoretický. J0107a ale poskytuje důkaz, že takové proudy skutečně živí růst galaxií – a přitom zachovávají jejich spirální tvar.

Kosmická elegance v prachu a prázdnu

Přestože je J0107a zahalená v oblacích prachu, díky infračervenému vidění JWST a přesné spektrální analýze ALMA se podařilo proniknout až k její struktuře. A to, co výzkumníci spatřili, připomíná učebnicový příklad moderní spirální galaxie – jen mnohonásobně větší, rychlejší a starší.

To staví na hlavu původní představy o tom, že raný vesmír byl pouze chaotickým a násilným místem, kde se galaxie tvořily z trosek jiných. J0107a naopak ukazuje, že elegantní a vysoce efektivní formy růstu byly možné už krátce po Velkém třesku.

Zdroj: Shutterstock

Důsledky pro kosmologii i budoucí výzkum

Tento objev bude mít dalekosáhlé důsledky:

• Ukazuje, že barové struktury vznikaly mnohem dříve, než se myslelo.
• Potvrzuje význam kosmických proudů plynu jako zásadního zdroje hmoty pro vznik galaxií.
• Zpochybňuje klasické modely vývoje galaxií, které počítají především s kolizemi.
• Otevírá nové možnosti pro sledování struktury galaxií v hlubokém vesmíru.

Tým plánuje v pozorování pokračovat a zaměřit se na další galaxie podobné J0107a, aby ověřil, zda se jedná o výjimečný případ, nebo nově odhalenou běžnou fázi vývoje vesmíru.

Spolupráce bez hranic

Na výzkumu se podíleli vědci z Japonska, Kanady, Koreje, Taiwanu a USA, s klíčovými daty z observatoře ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), která se nachází v chilských Andách a je považována za nejvýkonnější radioteleskopický systém na světě.

Jeho precizní měření a možnost pozorovat plyny, jako je oxid uhelnatý a neutrální uhlík, umožnily vytvořit detailní mapu pohybu plynu v galaxii J0107a – a tím nahlédnout do historie samotné stavby vesmíru.