ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు ప్రారంభ గెలాక్సీ మూసివేతలను శక్తివంతమైన వాయు ప్రవాహాలకు అనుసంధానించారు

ప్రారంభ నిశ్చల గెలాక్సీలు తమ స్వంత గాలుల వల్లనే మూసివేయబడి ఉండవచ్చు

యువ విశ్వాన్ని అధ్యయనం చేస్తున్న ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు, ఒక చికాకైన తరహా వస్తువుకు వివరణ కనుగొనే ప్రయత్నంలో ఉన్నారు: ప్రారంభంలో ఏర్పడి, తీవ్రమైన నక్షత్ర నిర్మాణ దశను దాటి, ఆ తర్వాత అనూహ్యంగా నిశ్శబ్దమైపోయిన భారీ గెలాక్సీలు. Universe Today ప్రస్తావించిన ఒక నివేదిక మరింత స్పష్టమైన సమాధానాన్ని సూచిస్తోంది. CRISTAL-02 అనే దూర గెలాక్సీపై చేసిన పరిశీలనలు, గెలాక్సీ ఢీకొన్నప్పుడు ప్రేరేపితమయ్యే అవకాశమున్న శక్తివంతమైన వాయు ప్రవాహాలు కొత్త నక్షత్రాలకు అవసరమైన ముడి పదార్థాన్ని బయటకు తోసి, గెలాక్సీని సమర్థవంతంగా నిలిపివేయగలవని సూచిస్తున్నాయి.

ఈ కనుగొనడం జేమ్స్ వెబ్ అంతరిక్ష దూరదర్శిని యుగంలో వచ్చిన మరింత ఆశ్చర్యకరమైన ఫలితాలలో ఒకదానికి సమాధానం ఇస్తోంది. విశ్వం కేవలం 1 బిలియన్ నుంచి 2 బిలియన్ సంవత్సరాల వయస్సులో ఉన్నప్పుడు, అంటే గెలాక్సీ నిర్మాణం ఇంకా ఉధృతంగా కొనసాగుతున్న సమయంలో, భారీ నిశ్చల గెలాక్సీలను వెబ్ బయటపెట్టింది. ఆ గెలాక్సీలు అక్షరాలా చనిపోయినవి కావు, కానీ వాటి చుట్టూ ఉన్న ప్రకాశవంతమైన, మరింత చురుకైన వ్యవస్థలతో పోల్చితే వాటిలో కొనసాగుతున్న నక్షత్ర నిర్మాణం చాలా తక్కువగా ఉంటుంది. ఇంత త్వరగా, ఇంత యువ గెలాక్సీలు నక్షత్రాలను నిర్మించడం ఎందుకు ఆపేశాయనే ప్రశ్నే ప్రధానంగా నిలిచింది.

ఇక్కడ ప్రతిపాదించిన సమాధానం భౌతికంగానూ, నాటకీయంగానూ ఉంది: గెలాక్సీలు తమ భవిష్యత్తును తామే బయటకు తోసేసి ఉండవచ్చు. గెలాక్సీలు పరస్పరం ప్రభావితం అయి విలీనం అయినప్పుడు, ఆ ఎదురుకాల్పులు భారీ నక్షత్ర నిర్మాణ పేలుళ్లను ప్రేరేపించగలవు. కానీ అదే హింసాత్మక దశ వాయువును విస్తారమైన గాలుల రూపంలో బయటకు నెట్టగలదు. తగినంత చల్లని వాయువు తొలగిపోతే, గెలాక్సీకి నక్షత్రాలను నిర్మించడం కొనసాగించడానికి అవసరమైన ఇంధనం కోల్పోతుంది, ఫలితంగా ఒక భారీ కానీ తులనాత్మకంగా నిశ్చల వ్యవస్థ మిగులుతుంది.

CRISTAL-02 నేరుగా ఒక సంకేతాన్ని అందిస్తోంది

ఈ కేసు కేంద్రంగా ఉన్నది CRISTAL-02 అనే గెలాక్సీ. దీనిని జేమ్స్ వెబ్ అంతరిక్ష దూరదర్శిని మరియు Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, లేదా ALMA, రెండింటితో పరిశీలించారు. ఈ రెండు పరికరాలు కలిసినప్పుడు ఉపయోగకరమైన సమ్మేళనం లభిస్తుంది. వెబ్ సుదూర విశ్వాన్ని ఇన్ఫ్రారెడ్ కాంతిలో అధ్యయనం చేయగలదు, అక్కడ ప్రారంభ గెలాక్సీల నుంచి వచ్చిన విస్తరించిన కాంతిని గుర్తించడం సులభం. అదే సమయంలో ALMA చల్లని వాయువు మరియు నక్షత్ర నిర్మాణానికి కేంద్రంగా ఉన్న సంబంధిత నిర్మాణాలను అనుసరించగలదు.

నివేదిక ప్రకారం, CRISTAL-02 గెలాక్సీ నుండి దూరంగా విస్తరిస్తున్న చల్లని వాయువు యొక్క ఒక భారీ ప్లూమ్‌ను చూపుతోంది. ఆ నిర్మాణం గెలాక్సీ స్వంత పొడవుకి దాదాపు సమానంగా ఉండటం, పదార్థం అక్కడే నిలిచి తదుపరి తరం నక్షత్రాలను రూపొందించడానికి బదులుగా బయటకు నెట్టబడుతోందనే స్పష్టమైన సంకేతాన్ని ఇస్తుంది. ప్రారంభ గెలాక్సీలు ఎందుకు నిశ్చలమయ్యాయో అర్థం చేసుకోవడానికి ప్రయత్నిస్తున్న ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలకు, ఇలాంటి ప్రత్యక్ష సాక్ష్యం ఎంతో విలువైనది. ఇది ఆ మూసివేతను కేవలం సిద్ధాంతం లేదా అనుకరణతో కాకుండా, పరిశీలించిన భౌతిక యంత్రాంగంతో కలిపి చూపుతుంది.

ఈ వ్యాఖ్యానం ప్రారంభ విశ్వంలోని విస్తృత వాతావరణానికీ సరిపోతుంది. ఆ కాలంలో గెలాక్సీలు చిన్నవిగా, సాంద్రంగా, పరస్పర చర్యలకు మరింత లోనయ్యేవిగా ఉండేవి. ఢీకొనడం మరియు విలీనాలు కాస్మిక్ పెరుగుదలలో సాధారణ భాగాలు. ఆ సంఘటనలు కాలక్రమంలో పెద్ద గెలాక్సీలను నిర్మించడానికి సహాయపడ్డాయి, కానీ అవి గందరగోళమైన అంతర్గత పరిస్థితులను కూడా సృష్టించాయి. విలీనం-ప్రేరిత స్టార్‌బర్స్ట్ చల్లని వాయువును బయటకు నెట్టడానికి తగినంత శక్తి మరియు ఫీడ్‌బ్యాక్‌ను ఉత్పత్తి చేయగలిగితే, గెలాక్సీ పెరుగుదల మరియు గెలాక్సీ మూసివేత ఒకే ప్రక్రియలోని భాగాలుగా మారుతాయి, విరుద్ధ ఫలితాలుగా కాదు.

JWST కారణంగా ఈ పజిల్ మరింత స్పష్టమైంది

జేమ్స్ వెబ్ అంతరిక్ష దూరదర్శిని నిశ్చల గెలాక్సీల ఆలోచనను సృష్టించలేదు, కానీ ఆ సమస్యను పట్టించుకోకుండా ఉండలేనంతగా చేసింది. ఇటీవలి సంవత్సరాల్లో, వెబ్ అనూహ్యంగా ప్రారంభ కాస్మిక్ కాలాల్లో భారీ, కనబడితే నిశ్చలంగా ఉన్న గెలాక్సీలను వెలికి తీసింది. వాటి ఉనికి ప్రత్యేకంగా కనిపించింది, ఎందుకంటే ఈ కాలాన్ని వేగవంతమైన పెరుగుదల, చురుకైన నక్షత్ర నిర్మాణం, మరియు విలీనాల ద్వారా పునరావృత అసెంబ్లీ ఆధిపత్యం చేయాలి అనే సాంప్రదాయ అంచనాలు ఉన్నాయి.

ఈ అసమానతకు సంబంధించి కొందరు ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు మరింత విచిత్రమైన వివరణలను పరిశీలించారు. నివేదిక ప్రకారం, కొన్ని గెలాక్సీలు వేగంగా పెరిగి, తరువాత యువకాలంలోనే మృతిచెందేలా చేసిన ప్రారంభ డార్క్ ఎనర్జీ కార్యకలాపాలు కూడా ప్రతిపాదించబడ్డాయి. అదే సమయంలో, ఇతర పరిశోధనలు కొన్ని ప్రారంభ గెలాక్సీలు నిజానికి ఉన్నదానికంటే భారీగా కనిపించి ఉండవచ్చని, ఎందుకంటే బ్లాక్ హోల్స్ వాటిని మరింత ప్రకాశవంతంగా, పెద్దగా కనిపించేటట్లు చేశాయని సూచించాయి.

ఆ సందర్భం ముఖ్యమైనది, ఎందుకంటే ఈ రంగం ఎంతగా స్థిరపడని స్థితిలో ఉందో అది చూపిస్తుంది. సవాలు ఒక్క వింత పరిశీలనను మాత్రమే వివరించడం కాదు, కానీ కాస్మిక్ చరిత్రలోని తొలి కొన్ని బిలియన్ సంవత్సరాల్లో గెలాక్సీ ద్రవ్యరాశి, ప్రకాశం, మరియు నక్షత్ర నిర్మాణ కార్యకలాపాలపై ఉన్న అనేక వర్గాల సాక్ష్యాలను సమన్వయం చేయడం. CRISTAL-02 ఫలితం ఈ సమస్య యొక్క ప్రతి రూపాన్ని తప్పనిసరిగా పరిష్కరించదు, కానీ ఈ నిశ్చల గెలాక్సీలలో కనీసం కొన్నింటికి ఒక నిర్దిష్టమైన, పరీక్షించగల యంత్రాంగాన్ని అందిస్తోంది.

ఆ దృష్టిలో, ఈ కనుగొనడం చర్చను కుదిస్తుంది. ప్రారంభ నిశ్చల గెలాక్సీలు ఉన్నాయా, వాటి ద్రవ్యరాశి అధికంగా అంచనా వేయబడిందా అనే ప్రశ్నలకే పరిమితం కాకుండా, ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు ఇప్పుడు ఎంత తరచుగా బలమైన వాయు ప్రవాహాలు సంభవిస్తాయి, ఏ రకాల విలీనాలు వాటిని ఉత్పత్తి చేస్తాయి, మరియు ఆ గాలులు నక్షత్ర నిర్మాణానికి అవసరమైన నిల్వను ఎంత సమర్థవంతంగా తొలగిస్తాయో అడగగలరు.

స్టార్‌బర్స్ట్‌లు మరియు మూసివేతలు ఒకే సంఘటనలోని రెండు దశలుగా ఉండవచ్చు

CRISTAL-02 నుంచి బయటపడుతున్న చిత్రం నెమ్మదిగా ఖర్చవుతున్న వనరులది కాదు. అది మరింత అకస్మాత్తుగా జరిగేది. ఒక విలీనం మొదట వాయువును కుదించి, నక్షత్ర నిర్మాణ పేలుడును రగిలించగలదు, గెలాక్సీని తాత్కాలికంగా మరింత చురుకుగా మార్చగలదు. కానీ అదే దశ, వాయువును బయటకు తరలించేంత బలమైన ఫీడ్‌బ్యాక్‌ను కూడా అందించవచ్చు. ఫలితంగా, గెలాక్సీ తీవ్రంగా నక్షత్రాలను రూపొందిస్తుంది, ఆపై కొనసాగించడానికి అవసరమైన సామర్థ్యాన్ని వేగంగా కోల్పోతుంది.

ఆ క్రమం, ప్రారంభ నిశ్చల గెలాక్సీలు గత నక్షత్ర నిర్మాణానికి సంబంధించిన ఆధారాలను ఇంకా ఎందుకు చూపుతాయో వివరిస్తుంది. అవి పెరగడంలో విఫలమైన వ్యవస్థలు కావు. అవి వేగంగా పెరిగాయి. వాటి నిశ్శబ్ద స్థితి ముందు జరిగిన, మరింత హింసాత్మక దశ తర్వాత వచ్చింది. ప్రాయోగికంగా చూస్తే, తేడా ఎంతో ముఖ్యమైనది, ఎందుకంటే ఇది ప్రశ్నను “ఈ గెలాక్సీలు ఎప్పుడూ ఎందుకు చురుకుగా మారలేదు?” నుండి “వాటి కార్యకలాపం ఇంత త్వరగా ఎందుకు ముగిసింది?”గా మార్చుతుంది.

పరిశీలించిన చల్లని వాయు ప్లూమ్ దీనికి ఒక సాధ్యమైన సమాధానాన్ని అందిస్తోంది. నక్షత్ర నిర్మాణం గురుత్వాకర్షణ వల్ల కూలిపోయే సాంద్రమైన, చల్లని వాయు మేఘాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఆ వాయువులో తగినంత భాగాన్ని తొలగిస్తే, గెలాక్సీ నిర్మాణాత్మకంగా యథావిధిగా ఉండగలదు, కానీ దాని ఉత్పాదకత బాగా తగ్గిపోతుంది. కాలక్రమంలో అది తరువాతి పరస్పర చర్యల ద్వారా అభివృద్ధి చెందుతూనే ఉండవచ్చు, కానీ నక్షత్ర పెరుగుదల యొక్క పేలుడు దశ మాత్రం ముగిసిపోతుంది.

ఆ యంత్రాంగం, గెలాక్సీ పరిణామంలో ఫీడ్‌బ్యాక్‌ను ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు మరింత విస్తృతంగా ఎలా ఆలోచిస్తున్నారో కూడా సరిపోతుంది. తీవ్రమైన నక్షత్ర నిర్మాణం, బ్లాక్ హోల్ కార్యకలాపం, లేదా రెండింటి నుంచైనా, ఫీడ్‌బ్యాక్ ప్రక్రియలు గెలాక్సీలు వాయువును నక్షత్రాలుగా మార్చే వేగాన్ని నియంత్రించగలవు. ప్రారంభ విశ్వంలో పరిస్థితులు మరింత తీవ్రంగా ఉన్నప్పుడు, ఆ నియంత్రణ మరింత శక్తివంతంగా ఉండి ఉండవచ్చు.

మరింత చురుకైన ప్రారంభ విశ్వం

దీనికి పెద్ద అర్థం ఏమిటంటే, ప్రారంభ విశ్వం ఊహించిన దానికంటే మరింత చురుకుగా ఉండి ఉండవచ్చు. గెలాక్సీలను నిర్మించిన అదే ఢీకొనింపులు వాటిని నిశ్చలంగానూ మార్చడానికి సహాయపడివుండవచ్చు. పెరుగుదల మరియు నిరోధం వేర్వేరు ప్రదేశాల్లో జరిగే వేర్వేరు కథలు కావు. అవి ఒకే వస్తువుల జీవచక్రంలో బలంగా అనుసంధానమైన దశలుగా ఉండి ఉండవచ్చు.

పరిశీలకుల దృష్టిలో, CRISTAL-02 వంటి వ్యవస్థలు విలువైన ప్రమాణాలుగా మారతాయి. అవి దూర గెలాక్సీల్లోని వాస్తవ వాయు నిర్మాణాలతో సిద్ధాంత నమూనాలను పోల్చుకునే అవకాశాన్ని ఇస్తాయి. భవిష్యత్ పరిశీలనలు, ప్రారంభ నిశ్చల గెలాక్సీలలో భారీ చల్లని వాయు ప్లూమ్‌లు సాధారణమా, లేదా CRISTAL-02 మూసివేతకు మరింత ఎంపికాత్మక మార్గాన్ని సూచిస్తున్నదా అనే విషయాన్ని నిర్ణయించడానికి సహాయపడతాయి.

ఏదైనా అయినా, విశ్వంలోని తొలి నిశ్చల మహాగెలాక్సీలలో కొన్ని, నెమ్మదిగా మసకబారడం వల్ల కాకుండా హింసాత్మక అంతర్గత మరియు బాహ్య శక్తులచే రూపుదిద్దుకున్నాయని ఈ ఫలితం బలపరుస్తోంది. నక్షత్రాల కోసం ముడి పదార్థం సాదాసీదాగా అయిపోలేదు. కనీసం కొన్ని సందర్భాల్లో, అది బయటకు తోసివేయబడినట్లు కనిపిస్తోంది.

ఇది వివరణలో ఒక ముఖ్యమైన మార్పు. మరిన్ని వస్తువులపై ఇది నిర్ధారితమైతే, విలీనం-ప్రేరిత గాలులను, విశ్వం ఇంకా యువంగా ఉన్న సమయంలో మొదటి భారీ గెలాక్సీలు ఎలా ఏర్పడ్డాయి, మండాయి, ఆపై ఎలా నిశ్శబ్దమయ్యాయి అనే కథలో కీలక భాగంగా మార్చేస్తుంది.

ఈ వ్యాసం Universe Today నివేదిక ఆధారంగా రూపొందించబడింది. మూల వ్యాసాన్ని చదవండి.