James Webb har hittat något som inte borde finnas: en stjärnstång i en galax som är för ung och gasformig

Rymdteleskopet James Webb har gjort det igen. Han har hittat ett fenomen i universum som motsäger den hittills kända fysiken. I det här fallet består upptäckten av en stjärnstång i en galax som inte borde vara värd för en struktur av denna typ.

Det som är bra är att, rätt förstått, kan denna upptäckt hjälpa till att reda ut ett mysterium som det inte fanns någon förklaring till. Vi kommer att behöva modifiera det vi visste om galaxer, men i utbyte har vi svar på frågor som vi inte hade tidigare. En fantastisk bar i GN20.

Många stjärnbarer är kända i det närliggande universum. Det är till och med känt att det finns några i vår Vintergatan. De finns dock inte på punkter nära Big Bang eftersom de är långsamma att bildas, så de kan inte ha fötts så tidigt.

Dessutom fanns det i dessa tidiga skeden av universum mycket gas i galaxerna, vars rörelse tros hämma bildandet av stjärnstänger. Allt detta är det som gör upptäckten som nyligen beskrevs av ett team av forskare från Leiden University så märklig. Och tack vare James Webb har de hittat en av dessa strukturer i GN20, en mycket gammal massiv galax rik på gaser, som bildades cirka 1,5 miljarder år efter Big Bang.

Det är en galax som är för ung och har för mycket gas för att redan vara värd för en formad stjärnstång.

Inget passar. I Xataka Att James Webb analyserar atmosfären hos de exoplaneter han hittar är inte konstigt: att han gör det på det här sättet, ja Låt oss förtydliga begrepp. Stjärnstänger är långsträckta arrangemang av stjärnor som finns i galaxernas centrum, roterande som en stel enhet.

Med denna rotation drar de gasen runt sig och leder den till den galaktiska kärnan som om det vore en tratt. Detta tjänar möjligen till att mata galaxens centrala svarta hål.

Detekteringen är tydlig. Författarna till studien har bekräftat att de tittar på en stjärnstång med hjälp av tre olika metoder. Till att börja med utfördes en teknik som kallas isofokal analys.

Detta består av att rita en serie imaginära linjer på en galax som sammanfogar punkter med samma ljusstyrka. Det är något liknande det som görs på topografiska kartor med konturlinjer. När detta är gjort kan förändringar i ljusstyrka detekteras som indikerar närvaron av specifika strukturer.

I det här fallet sträcks galaxens ljus ut och roteras på ett sätt som motsvarar en stjärnstav. Men det är inte allt, dess existens har också bevisats med en oberoende matematisk analys och med observationer från NOEMA-teleskopet. När denna struktur väl upptäcktes måste den ses så tydligt som möjligt.

Det är här James Webb kommer in i bilden, vars nära-infraröda kamera är kapabel att gå bortom slöjan av gas och damm som gör observationer i universums äldsta stadier svåra.

En omöjlig storlek. Med alla dessa observationer var det också möjligt att mäta galaxen, som sträcker sig över 7 kiloparsek eller, vilket är detsamma, 22 800 ljusår. Den är för stor för känd fysik.

Å ena sidan på grund av det vi redan har sett. För att växa så mycket skulle det ha behövt börja bildas för länge sedan och, förmodligen, i de yngsta stadierna av universum kunde en sådan struktur inte bildas. Och å andra sidan för att en så stor stjärnstång borde kollapsa enligt beskrivningen av nuvarande modeller.

Gas till undsättning. Dessa forskare har upptäckt att, konstigt nog, denna galax har överlevt så länge tack vare gas. Vi har sett att gas normalt försvårar bildningen.

Men det händer när gasen rör sig långsamt och ordnat. Men i det här fallet finns det i galaxens inre skiva mycket turbulent gas som skulle fungera som en sköld tack vare ett fenomen som kallas radiell skjuvning. Skär vad?

Normalt rör sig gas i galaxer i koncentriska cirklar, så att de i mitten rör sig snabbare och de utanför rör sig långsammare. Detta är känt som differentiell rotation. I detta fall förekommer det dock turbulenta rörelser, där gasen rör sig på ett oordnat sätt, på ett sådant sätt att den i olika ringar skaver, släpar och blandas.

Det är radiell skjuvning. Detta, i stort sett, hjälper stången att växa istället för att hindra dess bildning.

Två nyckelpunkter. När man gick in med James Webb för att observera stjärnfältet noga, sågs två viktiga detaljer. Å ena sidan, vid den punkt där den sammanfaller med galaxens yttre skiva, i söder, finns det en stor ansamling av gas som fungerar som en hot spot för bildandet av många stjärnor.

Å andra sidan, i mitten bidrar stången till att svepa in mycket material i det svarta hålet i den galaktiska kärnan.

Vad den lär oss. Allt detta får oss att tänka om fysiken hos stjärnstången, men det hjälper också forskare att förstå något som hittills varit ett mysterium: inerta elliptiska jättar. Dessa är mycket stora, unga galaxer som redan är vilande.

Det vill säga, nya stjärnor bildas inte längre inom den. Med allt upptäckt i GN20 anser författarna till studien som just har publicerats att stjärnstängerna kan vara orsaken. Genom att skapa stjärnbildande heta fläckar och svepa in material i det svarta hålet får de i huvudsak galaxen att leva väldigt snabbt.

Skapa många stjärnor mycket snabbt och förbruka ditt bränsle tidigt. De lever snabbt, dör unga och lämnar ett gåtfullt lik som kanske inte längre är så gåtfullt. Bild | NASA | Leindert A.

Boogaard et al (2026). I Xataka | James Webb har precis upptäckt väteperoxid på den mest oväntade plats vi kunde tänka oss: Plutos måne