Astronomowie Odkryli Pierwotną Galaktykę Y1: Gwiazdotwórstwo 180 Razy Szybsze Niż w Drodze Mlecznej

Międzynarodowa grupa astronomów 12 listopada 2025 roku dokonała identyfikacji pierwotnej galaktyki, nazwanej Y1, która wykazuje zdumiewająco wysokie tempo formowania się gwiazd. Galaktyka Y1 produkuje nowe gwiazdy ze skutecznością 180 razy większą niż nasza Droga Mleczna. To odkrycie dostarcza bezcennych danych pozwalających lepiej zrozumieć, jak przebiegała wczesna ewolucja galaktyk we Wszechświecie. Badania te przeprowadzono przy użyciu zaawansowanych instrumentów, w tym Atakamskiej Wielkiej Milimetrowej/Submilimetrowej Sieci (ALMA) oraz Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST).

Światło docierające do nas z galaktyki Y1 pokonało dystans 13,4 miliarda lat świetlnych. Oznacza to, że naukowcy obserwują tę strukturę tak, jak wyglądała zaledwie 600 milionów lat po Wielkim Wybuchu. Taki stan rzeczy stawia pod znakiem zapytania dotychczasowe modele teoretyczne dotyczące wczesnego kosmosu, które nie przewidywały tak szybkiego narastania masywnych i jasnych obiektów w tak odległej przeszłości. Kluczowe role w tym przełomowym badaniu odegrali: główny autor, Tom Bux z Uniwersytetu Technologicznego Chalmers w Szwecji, a także współautorzy, tacy jak Yoichi Tamura z Uniwersytetu w Nagoi oraz Laura Sommovigo.

Badacze zarejestrowali emisję pochodzącą od wzbudzonych atomów wodoru i tlenu, co stanowiło bezpośredni dowód na intensywną aktywność w galaktyce. Tom Bux podsumował, że obserwowana jasność w dużej mierze pochodzi od przegrzanego kosmicznego pyłu, który maskuje gwałtowny proces gwiazdotwórczy. To z kolei wspiera hipotezę, że tego typu „przegrzane fabryki gwiazd” mogły być powszechnym, choć krótkotrwałym, zjawiskiem we wczesnym Wszechświecie. Yoichi Tamura, analizując zebrane dane, podkreślił, że zarejestrowana temperatura jednoznacznie wskazuje, iż Y1 jest kolosalnym centrum produkcji gwiazd.

Pomiary wykonane przez ALMA na długości fali 0,44 milimetra wykazały, że temperatura pyłu w galaktyce wynosi około 90 Kelwinów, co odpowiada mniej więcej -180 stopniom Celsjusza. Choć ta wartość może wydawać się niska w ziemskich realiach, jest ona znacząco wyższa niż w przypadku jakiejkolwiek innej porównywalnej galaktyki o tym samym wieku kosmicznym. Laura Sommovigo zwróciła uwagę, że wysoka jasność wynika z wyjątkowej efektywności niewielkiej objętości gorącego pyłu w tworzeniu gwiazd, a nie z obecności dużej liczby starych gwiazd. Może to stanowić wyjaśnienie zagadki nadmiaru pyłu, który zaobserwowano w młodych galaktykach za pomocą JWST, a który wcześniej nie miał czasu uformować się z populacji starych gwiazd.

Znaczenie tego odkrycia polega na jego zdolności do podważania dotychczasowych paradygmatów dotyczących ewolucji Wszechświata. Naukowcy sugerują, że galaktyki działające na granicy swoich możliwości, takie jak Y1, mogły być powszechne we wczesnym kosmosie. W kontekście tego odkrycia warto wspomnieć o galaktyce J0107a, zlokalizowanej 11,1 miliarda lat świetlnych temu, którą odkryto w maju 2025 roku. J0107a miała masę ponad dziesięciokrotnie większą niż Droga Mleczna i formowała gwiazdy 300 razy szybciej. Jednakże, podczas gdy J0107a napędzała swój wzrost poprzez intensywną akrecję gazu do centrum, Y1 wykazuje ekstremalną wydajność komponentu pyłowego.

Zestawione dane, pochodzące zarówno z JWST, jak i ALMA, uwypuklają kluczową rolę precyzyjnych obserwacji w mapowaniu najwcześniejszych struktur kosmicznych. Badanie, opublikowane na łamach Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, utwierdza nas w przekonaniu, że zaglądamy w epokę, w której dynamika gwiazdotwórcza Wszechświata była znacznie bardziej intensywna, niż dotychczas sądzono. Zespół badawczy planuje kontynuować obserwacje Y1 z wykorzystaniem wysokiej rozdzielczości ALMA, aby szczegółowo zbadać jej wewnętrzną dynamikę oraz mechanizmy stojące za tą niesamowitą produktywnością.