Léteznie sem kellene ilyen korán
A hagyományos elméletek szerint a fiatal Univerzum galaxisai kuszák, kaotikusak, nem pedig rendezett, spirális koronggal és elegáns karokkal rendelkező rendszerek. Egy „grand design” spirál kialakulásához elvileg milliárd évekre lenne szükség: lassú gázbefogás, a korong lecsendesedése és azok a sűrűséghullámok, amelyek spirális karokká rendezik az anyagot — mindez csak hosszú idő alatt mehet végbe, ha a rendszer elkerüli a zavaró ütközéseket.
Mindezek dacára az Alaknanda már most két jól kivehető, íves spirálkarral büszkélkedhet, amelyek fényes magot ölelnek körbe. A galaxis átmérője nagyjából 30 000 fényév, továbbá évente mintegy 60 Nap tömegének megfelelő új csillagot hoz létre, vagyis húszszor gyorsabban gyarapszik, mint a mai Tejútrendszer. Ráadásul a csillagainak fele mindössze 200 millió év alatt keletkezett — ez kozmikus időskálán szinte hihetetlenül gyorsnak számít.
Következésképpen a galaxis érettsége fejre állítja a galaxisképződés elméletét. A kutatások rámutatnak: az Univerzum kezdeti szakaszában a gázbefogás, a korongba rendeződés és a spirális karok kialakulása sokkal gyorsabban lezajlott, mint ahogy azt eddig gondoltuk.
A gravitációs lencse trükkje
Az Alaknanda felfedezése mögött a szerencsés csillagászati elrendeződés is áll. A galaxis mögött elhelyezkedik az Abell 2744 galaxishalmaz, amely gravitációs lencseként felnagyítja és felerősíti a mögötte lévő rendszerek fényét. Ez a természetes nagyító nagyjából kétszeresére növelte az Alaknanda fényességét, így a JWST részletesen tanulmányozhatta annak szerkezetét.
A NCRA–TIFR intézet kutatói, Rashi Jain és Yogesh Wadadekar, 21 különböző JWST-szűrőt használtak, hogy minden lehetséges információt kinyerhessenek: távolság, porképződés, a csillagok száma és a csillagkeletkezési ütem változása mind kikövetkeztethetővé vált a részletgazdag adatokból.
Gyorsabb Univerzum, mint eddig hittük?
A JWST már több érett koronggalaxist is megörökített a Világegyetem hajnalán, de a klasszikus „grand design” spirálgalaxisok közül az Alaknanda az egyik legrégebbi, így páratlan bizonyíték rá, hogy komplex, szervezett csillagrendszerek jóval korábban is létrejöhetnek. Különösen fontos kiemelni: az eddigi elképzeléseket teljesen újragondolásra kényszeríti, hogy egy galaxis néhány százmillió év alatt tízmilliárd naptömegnyi anyagot rendezett, spirálkaros szerkezetté.
A kutatók több lehetőséget is felvetnek arra, hogyan alakultak ki a spirálkarok ilyen gyorsan. Egyik elképzelés szerint hűvös gáz áramolhatott be folyamatosan, amelyben kiszámítható sűrűséghullámok hozták létre a karokat. Másik verzió szerint egy kisebb közeli galaxis idézte elő a formát, bár ezek az árapályhajtott spirálok általában rövid életűek.
Következésképpen további JWST- és ALMA-megfigyelések feltárhatják, hogy az Alaknanda forgása sima-e, vagy inkább viharvert, ami újabb nyomokat adhat a kialakulására.
Mire utal az Alaknanda felfedezése?
Az Alaknanda létezése arra utal, hogy a Világegyetem elején gyorsabb és termékenyebb volt a szerveződés, mint eddig hittük. Lehet, hogy a bolygórendszerek — és így akár az élet lehetősége is — jóval korábban megjelentek az Univerzumban. Ahogy a JWST egyre mélyebbre hatol a kozmikus múltban, várhatóan egyre több ilyen, meglepően rendezetten fejlődő galaxis kerül elő, mindegyik újabb darabot hozzáadva az Univerzum nagy kirakósához.
Különösen fontos kiemelni, hogy az Alaknanda létezése alapjaiban változtatja meg azt, amit a fiatal Világegyetemről gondoltunk — ez az egyik legtávolabbi, klasszikus spirálgalaxis, amelyet valaha azonosítottunk.
