Wataalamu wa Anga Wagundua 'Kikundi cha Watoto' cha Galaksi ambacho Wangeweza Kuvunja Mitindo ya Cosmic

Marekani - Shirika la Habari la Ekhbary

Wataalamu wa Anga Wafichua 'Kikundi cha Watoto' cha Galaksi Kisichotarajiwa katika Ulimwengu wa Mapema

Katika ugunduzi wa angani ambao unaweza kubadilisha ufahamu wetu wa mageuzi ya ulimwengu wa mapema, wataalamu wa anga hivi karibuni wametambua kinachoonekana kuwa 'kikundi cha watoto' cha galaksi – mkusanyiko wa galaksi zaidi ya 66 vijana zilizoko katika eneo la mbali sana la anga. Jina lake ni JADES-ID1, na kikundi hiki cha awali cha galaksi kinarudi nyuma takriban bilioni moja baada ya Big Bang, kipindi cha mapema sana katika historia ya anga. Kinachoshangaza zaidi ni kwamba kikundi hiki, licha ya kuwa katika hatua ya 'ukuaji', kinaonekana kuwa cha kukomaa zaidi na cha maendeleo kuliko mifumo ya sasa ya anga inayotabiri kwa kipindi cha mapema hivyo. Hii inakifanya kuwa mgombea mkuu kwa kikundi cha awali na cha mbali zaidi cha galaksi kuwahi kugunduliwa, na hivyo kupinga nadharia zinazoongoza kuhusu jinsi miundo mikuu ya anga inavyoundwa katika utoto wa ulimwengu.

Kufichuliwa kwa JADES-ID1 kumewezekana kutokana na data zilizojumuishwa kutoka kwa James Webb Space Telescope (JWST) ya NASA na Chandra X-ray Observatory. Uchambuzi wa data hizi unaonyesha kuwa kikundi cha awali cha galaksi kina wingi mkubwa, unaokadiriwa kuwa mara 20 trilioni zaidi ya mfumo wetu wa jua. Wakati sehemu kubwa ya wingi huu inaundwa na giza la giza lisiloonekana, Chandra X-ray Observatory iligundua wingu kubwa la gesi moto linalozunguka kikundi hicho, likiangaza kwa nguvu katika mawimbi ya X-ray. Uwepo wa 'anga' kama hiyo inayotoa X-ray kwa kawaida ni ishara ya vikundi vya galaksi vilivyokomaa na vilivyokaa, sifa ambayo ilipatikana bila kutarajiwa katika muundo wenye umri wa bilioni moja tu.

Dk. Ákos Bogdán, mtaalamu wa anga katika Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian na mwandishi mkuu wa utafiti uliochapishwa katika Nature, alisema, "JADES-ID1 kwa kweli ndicho kikundi cha kwanza chenye anga linalotoa X-ray. Na ugunduzi huu unasukuma mpaka wa vikundi vya awali vya X-ray hadi nyakati za mbali zaidi kuliko mifano ya awali." Aliongeza kuwa kuwepo kwa muundo mkubwa na wa juu sana mapema hivi katika historia ya ulimwengu huibua maswali kuhusu ukamilifu wa uelewa wetu wa michakato ya kuundwa kwa anga. "Ama tulikuwa na bahati sana [kuiona], au tunanasa eneo la ulimwengu ambalo hukua kwa kasi isiyo ya kawaida," aliongeza.

Vikundi vya galaksi ni mada muhimu katika kosmologia, mara nyingi hujulikana kama 'makutano' kati ya astrofizikia na kosmologia. Vinatumika kama maabara za asili kwa ajili ya kusoma mwingiliano wa galaksi, ukuaji wa mashimo meusi makubwa, na mageuzi ya mtandao wa anga. Kuelewa jinsi vikundi hivi vinavyokusanyika katika nyakati na maeneo makubwa pia hutoa habari juu ya vigezo vya anga vinavyounda ulimwengu. Dk. Elena Rasia, mtaalamu wa anga katika Chuo Kikuu cha Michigan ambaye hakushiriki katika utafiti huo, alisema, "Vikundi vya galaksi mara nyingi hujulikana kama 'makutano' kati ya astrofizikia na kosmologia." Alipendekeza kuwa kikundi hiki cha awali cha kipekee, JADES-ID1, kinaweza kuwa muhimu kutoka kwa mitazamo yote miwili.

Mifumo ya kawaida ya kuunda vikundi inatabiri kuwa muundo wa ukubwa na ukomavu huu haupaswi kuwepo mapema sana katika historia ya ulimwengu. Zaidi ya hayo, ikiwa JADES-ID1 ingeendelea kukua kwake kwa kasi, hatimaye ingekuwa kikundi cha galaksi kilichokua kikubwa zaidi na kisicho kawaida. Hata hivyo, kama kuwepo kwake kunahitaji kweli kuandikwa upya kwa vitabu vya kiada bado kunachunguzwa. Profesa Klaus Dolag, mtaalamu wa anga wa kompyuta katika Chuo Kikuu cha Ludwig Maximilian cha Munich, ambaye hakushiriki katika masomo ya JADES-ID1, anakiri kwamba ingawa "hatuelewi kikamilifu jinsi miundo kama hiyo inaweza kuunda na kuonekana ikiwa ya juu sana mapema," huenda tayari kuna dalili za kile kinachotokea. Katika utafiti wa awali, Dolag na wenzake walifanya hesabu za kuunda vikundi vya awali vya galaksi vilivyotokea kama bilioni nusu baadaye kuliko JADES-ID1, na kugundua kuwa vitu vingi vyao vya kawaida vilikuwa vimeendeleza anga zinazoweza kugunduliwa za X-ray wakati huo. Muhimu zaidi, hakuna hata moja ya vikundi vikubwa na vya awali zaidi katika utafiti wao wa 2023 iliyokua kuwa vikundi vya galaksi vikubwa sana kadri hesabu ilivyoendelea kuelekea siku za kisasa. Badala yake, ukuaji wao ulipungua kadri walivyokomaa na kuishiwa na akiba ya gesi inayowazunguka. Ikiwa tabia hii itaendelea kwa JADES-ID1, ukubwa wake wa awali na mkubwa unaweza kuwa wa kushangaza kidogo.

Hata hivyo, Profesa Stefano Borgani, mtaalamu wa anga katika Chuo Kikuu cha Trieste nchini Italia, ambaye hakuhusishwa na masomo haya yoyote, anabainisha kuwa kugundua X-ray kutoka JADES-ID1 na vikundi vingine vya awali vya galaksi kunaleta mipaka ya darubini ya Chandra. Hii inafanya iwe vigumu kwa watafiti kutathmini kwa usahihi kile wanachojua kuhusu mifumo hii eksektremu. "Ufahamu zaidi wa kama [JADES-ID1] unapinga uelewa wetu wa sasa wa uundaji wa miundo ya anga utahitaji kusubiri kizazi kijacho cha darubini za X-ray" zenye unyeti zaidi pamoja na maono makali ya Chandra, alisema. Dk. Bogdán anakubali juu ya hitaji la kusoma vikundi vingine vya awali vya galaksi vya umri sawa. "Hatua zinazofuata zinapaswa kuwa kutafuta mifumo zaidi kama hii na kujenga sampuli kubwa za vikundi vya awali vya galaksi katika ulimwengu wa mapema ili tusiwe tunategemea kitu kimoja," alisisitiza.

Kutatua siri ya kikundi hiki cha 'watoto' kilichoiva kinatoa mafanikio makubwa bila kujali matokeo, kulingana na Dolag. "Ama tutajifunza kitu kipya kuhusu mwingiliano tata wa michakato mbalimbali ya kimwili inayounda uundaji wa galaksi – au tutajifunza kwamba kwa kweli kuna kasoro katika mfumo wetu wa jumla wa kosmologia ambao unatufanya tupunguze kupita kiasi." Ugunduzi wa JADES-ID1 unatoa dirisha la kipekee katika vipindi vya kuunda ulimwengu, ikiwezekana kuboresha mifumo yetu ya uundaji wa miundo na vigezo vya msingi vinavyoongoza anga.

Shirika la Habari la Ekhbary