Astronomowie obserwują powolne wygasanie masywnej galaktyki GS-10578 we wczesnym Wszechświecie

Astronomowie zaobserwowali niezwykle rzadkie zjawisko w odległym kosmosie: masywną galaktykę GS-10578, znaną szerzej jako „Galaktyka Pabla”, która stopniowo zaprzestała procesów gwiazdotwórczych. Przyczyną tego stanu rzeczy jest drastyczne wyczerpanie zasobów chłodnego gazu, co nastąpiło około trzy miliardy lat po Wielkim Wybuchu. Badania przeprowadzone w 2026 roku, oparte na zintegrowanych danych z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST) oraz sieci radioteleskopów ALMA, dowiodły, że to centralna supermasywna czarna dziura skutecznie blokowała dopływ materii niezbędnej do narodzin nowych słońc.

Galaktyka GS-10578 wyróżnia się imponującą masą jak na swój wiek, posiadając masę gwiazdową odpowiadającą około 200 miliardom mas Słońca. Najbardziej intensywna faza formowania się gwiazd w tym obiekcie miała miejsce między 12,5 a 11,5 miliarda lat temu, co wskazuje na niezwykle gwałtowny początkowy etap jej ewolucji. Proces wygasania aktywności gwiazdotwórczej, określany przez badaczy jako „śmierć od tysiąca cięć”, sugeruje stopniowe tłumienie procesów, co stoi w sprzeczności z niektórymi modelami zakładającymi nagłą katastrofę. Odkrycie to rzuca nowe światło na obecność dojrzałych, masywnych galaktyk we wczesnych stadiach istnienia Wszechświata, co wcześniej stanowiło zagadkę dla nauki.

Zespół badawczy pod kierownictwem naukowców z Uniwersytetu w Cambridge ustalił, że czarna dziura wielokrotnie podgrzewała i wyrzucała okoliczny gaz poza obręb galaktyki. Mechanizm ten uniemożliwiał uzupełnianie budulca gwiazdowego, co wpisuje się w koncepcję tak zwanego „zerowego przepływu cieczy”. Dzięki spektroskopii wykonanej przez JWST zarejestrowano potężne wiatry neutralnego gazu, pędzące z prędkością 400 km/s, co przekłada się na utratę około 60 mas Słońca rocznie. Przy tak intensywnym tempie wyrzutu, pozostałe paliwo galaktyczne może zostać całkowicie zużyte w ciągu zaledwie 16 do 220 milionów lat – to mgnienie oka w skali kosmologicznej.

Kluczowe dowody dostarczyły również obserwacje z macierzy ALMA, które skupiły się na wykrywaniu tlenku węgla służącego jako wskaźnik obecności zimnego wodoru. Dr Jan Scholtz z Laboratorium Cavendisha, współautor publikacji, podkreślił, że brak chłodnego gazu jest ostatecznym potwierdzeniem teorii o powolnym duszeniu się galaktyki, a nie jej gwałtownym zniszczeniu. Co istotne, Galaktyka Pabla zachowała dobrze zorganizowany dysk gwiezdny, co sugeruje, że mechanizm tłumienia nie naruszył jej ogólnej struktury. Pokazuje to, jak potężne czarne dziury kształtują pierwotny kosmos poprzez subtelne, lecz nieuchronne procesy ograniczania zasobów.

Synergia między instrumentami JWST i ALMA, opisana na łamach prestiżowego czasopisma „Nature Astronomy”, potwierdza ogromny potencjał tych narzędzi w rekonstruowaniu historii ewolucyjnej najstarszych struktur we Wszechświecie. Choć w lokalnym Wszechświecie za główną przyczynę wygasania masywnych galaktyk uznaje się sprzężenie zwrotne z aktywnych jąder galaktycznych (AGN), ten przypadek dowodzi dominacji mechanizmów wewnętrznych już na bardzo wczesnych etapach rozwoju kosmosu. Przyszłe analizy prowadzone przez JWST, koncentrujące się na gorącym wodorze, będą niezbędne do pełnego zrozumienia detali tych fascynujących procesów gwiezdnej supresji.

Zrozumienie losów GS-10578 pozwala astronomom lepiej przewidywać przyszłość innych masywnych obiektów we wczesnym Wszechświecie. Fakt, że galaktyka ta nie uległa dezintegracji mimo działania niszczycielskich sił czarnej dziury, otwiera nowe pole do dyskusji nad stabilnością struktur galaktycznych. Dalsze monitorowanie podobnych zjawisk pozwoli ustalić, czy opisana metoda powolnego wygasania jest powszechnym losem gigantów w młodym kosmosie, czy też unikalną cechą Galaktyki Pabla.