Mezinárodní tým astronomů zjistil, že některé hmotné galaxie z raného vesmíru mohou obsahovat mnohem více malých hvězd, než předpokládaly dosavadní modely. Pokud se výsledek potvrdí, jejich celková hmotnost ve hvězdách byla v minulosti odhadována až o faktor tři až čtyři níže. Studie vyšla 18. srpna 2026 v časopise Nature Astronomy.
Výzkumníci analyzovali devět hmotných a klidových galaxií, tedy galaxií, v nichž už se v době pozorování téměř netvořily nové hvězdy. Pozorování pořídil James Webb Space Telescope (JWST), který astronomům poskytl velmi hluboká spektra. Tým je zkombinoval s dřívějšími měřeními z pozemského Very Large Telescope. Vzorek leží při rudém posuvu kolem 0,7, takže nejde přímo o galaxie z prvních stovek milionů let vesmíru. Podle autorů však patří mezi vývojové potomky velmi raných galaxií, které JWST pozoruje ve výrazně mladším vesmíru.
Klíčovou veličinou studie je počáteční hmotnostní funkce hvězd. Ta popisuje, v jakém poměru při vzniku galaxie vznikaly hvězdy různých hmotností. Astronomové při odhadech hmotnosti vzdálených galaxií často předpokládají rozložení podobné tomu, jaké znají z Mléčné dráhy. Nová analýza ale naznačuje, že v nejhmotnějších zkoumaných galaxiích bylo relativně více hvězd s nízkou hmotností.
Malé hvězdy jsou sice početné, jejich jednotlivý svit je však slabý. Celkové světlo vzdálené galaxie proto snadno ovládnou vzácnější, hmotnější a jasnější hvězdy. Astronomové hledali drobné rozdíly ve spektru, tedy v rozložení světla podle vlnové délky, které mohou přítomnost slabých hvězd odhalit. Podle výsledků měly zkoumané galaxie takzvanou „spodně těžkou“ počáteční hmotnostní funkci: v jejich hvězdné populaci bylo více nízkohmotných hvězd než v Mléčné dráze.
Nejvýraznější dopad se týká dvou nejstarších galaxií ve vzorku. Jejich vlastnosti odpovídají objektům, které se zformovaly v době, kdy byl vesmír starý přibližně 1,5 miliardy let nebo méně. U nich by zahrnutí početné populace malých hvězd zvýšilo odhad hvězdné hmotnosti troj- až čtyřnásobně. Neznamená to ale, že vědci zvážili celé galaxie přímo; jde o odvozený odhad závislý na modelech hvězdných populací a kvalitě spekter.
Výsledek prohlubuje problém, který přinesla už první pozorování JWST: některé galaxie se zdají být v raném vesmíru nečekaně hmotné a vyspělé. Teorie jejich vzniku nyní musí vysvětlit nejen rychlé vytvoření velkého množství hvězd, ale také případný vznik mimořádně početné populace malých hvězd. Autoři zároveň upozorňují na možný širší důsledek. Protože planety často obíhají právě nízkohmotné hvězdy, mohl být v raném vesmíru i počet planet vyšší, než naznačovaly dosavadní odhady. Studie to však přímo neměřila. Výzkumníci chtějí stejnou metodu použít na ještě vzdálenější galaxie a přiblížit se době vzniku prvních hvězd.
Zdroj: ScienceDaily
Tento článek byl vytvořen s pomocí umělé inteligence a redakčně zkontrolován.