Kakšen je bil vesoljski prah v začetku vesolja?

Raziskovalci Fakultete za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani so v sodelovanju z mednarodnimi strokovnjaki na podlagi podatkov vesoljskega teleskopa Jamesa Webba (JWST) prišli do prelomnih spoznanj o razvoju lastnosti vesoljskega prahu v galaksijah zgodnjega vesolja.

»Te ugotovitve zagotavljajo ključen vpogled v življenjski cikel vesoljskega prahu, njegov razvoj v milijardah let in ključno vlogo zgodnjih supernov pri njegovem nastanku,« je poudaril vodilni avtor, asist.-razisk. dr. Vladan Markov s Fakultete za matematiko in fiziko. 

»Vesoljski prah je sestavljen iz drobnih trdnih delcev in je temeljna sestavina galaksij. Ima ključno vlogo pri nastajanju zvezd, saj omogoča nastanek oblakov molekularnega plina. Poleg tega prah absorbira in razprši (in sčasoma ponovno odda) svetlobo zvezd v galaksijah, odvisno od njihove valovne dolžine. Ta proces, znan kot slabljenje, je matematično opisan s krivuljo slabljenja, ki je odvisna od lastnosti prahu (npr. velikosti zrn in kemične sestave) in njegove prostorske porazdelitve glede na zvezde v galaksiji. Kljub njegovi pomembnosti je malo znanega o tem, koliko je prahu v najzgodnejših galaksijah,« so pojasnili na fakulteti. 

Ekipa raziskovalcev je analizirala podatke iz 173 galaksij, ki so nastale, ko je bilo vesolje staro le 400 milijonov do tri milijarde let. Študija, objavljena v ugledni reviji Nature Astonomy, je pokazala, da so krivulje dušenja prahu v zgodnjih galaksijah na splošno bolj »položne od tistih, ki jih vidimo v lokalnem vesolju«, kar kaže, da je imel prah manj pomemben vpliv na opazovano svetlobo iz teh oddaljenih galaksij, so pojasnili. To pomeni, da so v prahu v zgodnjem vesolju prevladovala večja zrna, ki so verjetno nastala v ostankih eksplozij supernov, ki so jih sprožile smrti mladih masivnih zvezd. V kasnejšem vesolju so manjša zrna postajala vse bolj razširjena, saj so bila podvržena obdelavi v medzvezdnem mediju, kar je vodilo do strmejših krivulj slabljenja in pojava t. i. »UV-izboklin«, kot jih lahko opazujemo v bližnjih galaksijah, vključno z našo Galaksijo.