Przejdź do treści

ALMA dostrzegła odpowiedniczkę Drogi Mlecznej z wczesnego Wszechświata

Galaktyka SPT0418-47 widoczna jako pierścień (to efekt soczekowania grawitacyjnego)

Naukowcy zaobserwowali galaktykę odległą od nas o 12 miliardów lat świetlnych. Na niebie widać ją jako pierścień światła (na skutek soczewkowania grawitacyjnego), ale posiada cechy podobne do Drogi Mlecznej. To najodleglejsza odpowiedniczka naszej galaktyki - wskazuje Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO).

Obiektem zbadanym przez sieć radioteleskopów Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) była galaktyka oznaczona jako SPT0418-47. Znajduje się ona bardzo daleko od nas, a tym samym jest bardzo młoda. Światło od niej potrzebuje aż około 12 miliardów lat, aby dotrzeć do Ziemi. Obiekt widzimy w stadium, gdy Wszechświat miał 1,4 miliarda lat po Wielkim Wybuchu.

Galaktyka ma bardzo nietypowy obraz na niebie - prawie idealny pierścień światła. To skutek soczewkowania grawitacyjnego, bowiem na linii widzenia znajduje się inna, dużo bliższa galaktyka, której grawitacja zaburza bieg promieni świetlnych obiektu SPT0418-47, powodując ich zakrzywienie oraz powiększenie. To właśnie dzięki takiemu zbiegowi okoliczności naukowcy mogli dokładnie zbadać galaktykę SPT0418-47, zazwyczaj bowiem obiekty znajdujące się w odległym Wszechświecie są zbyt małe i zbyt słabe do szczegółowych analiz.

 

Image
Zrekonstruowany widok SPT0418-47

Astronomowie korzystający z sieci ALMA odkryli ekstremalnie odległą galaktykę, która wygląda zaskakująco podobnie do Drogi Mlecznej. Galaktyka SPT0418-47 jest grawitacyjnie soczewkowana przez inna pobliską galaktykę, przez co widać ją na niebie jako prawie idealny pierścień światła. Zespól badawczy zrekonstruował prawdziwy kształt odległej galaktyki (pokazany tutaj), a także ruch jej gazu z danych ALMA, używając techniki modelowania komputerowego. Źródło: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Rizzo et al.

 

Prawdziwy kształt galaktyki

Dzięki danym z ALMA astronomom udało się zrekonstruować faktyczny kształt dalekiej galaktyki (zobacz ilustracja powyżej). Zastosowano do tego modelowanie komputerowe. Obiekt okazał się zaskakująco mało chaotyczny, co stoi w sprzeczności z teoriami, iż wszystkie galaktyki we wczesnym Wszechświecie były turbulentne i niestabilne.

Co więcej, udało się też przeanalizować ruch gazu w galaktyce. Wyniki zostały zaprezentowane na ilustracji poniżej.

 

Image
Ruch gazu w galaktyce SPT0418-47

Astronomowie korzystający z sieci ALMA, w której ESO jest partnerem, odkryli ekstremalnie odległą galaktykę, która wygląda zaskakująco podobnie do Drogi Mlecznej. Galaktyka SPT0418-47 jest grawitacyjnie soczewkowana przez inna pobliską galaktykę, przez co widać ją na niebie jako prawie idealny pierścień światła (po lewej). Zespół badawczy zrekonstruował prawdziwy kształt odległej galaktyki, a także ruch jej gazu (po prawej) z danych ALMA, używając techniki modelowania komputerowego. Obserwacje wskazują, że SPT0418-47 jest galaktyką dyskową z centralnym zgrubieniem oraz że materia w niej rotuje wokół centrum. Gaz oddalający się od nas pokazany jest na czerwono, a przybliżający się do obserwatora - na niebiesko. Źródło: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Rizzo et al.

 

Podobieństwa do Drogi Mlecznej

Naukowcy wskazują, że co prawda galaktyka SPT0418-47 nie pokazuje istnienia ramion spiralnych, ale ma dwie inne cechy typowe dla Drogi Mlecznej (i podobnych współczesnych nam galaktyk). Tymi cechami są rotujący dysk i zgrubienie galaktyczne. ESO podkreśla, że po raz pierwszy dostrzeżono zgrubienie galaktyczne we wczesnej historii Wszechświata i dlatego nazwano SPT0418-47 "najdalszą galaktyką podobną do Drogi Mlecznej".

Jednak w wyniku dalszej ewolucji galaktyka SPT0418-47 nie przybierze kształtu Drogi Mlecznej. Badacze spodziewają się, że stanie się raczej galaktyką eliptyczną.

Odkrycie stanowi zaskoczenie. Wygląda na to, że wczesny Wszechświat może nie jest tak chaotyczny, jak sądzono. Tak naprawdę nie wiadomo obecnie w jaki sposób w tak wczesnym etapie po Wielkim Wybuchu mogła uformować się tak dobrze uporządkowana galaktyka.

Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie "Nature". Międzynarodową grupą badawczą kierowała Francesca Rizzo, doktorantka z Max Planck Institute for Astrophysics w Niemczech.

Co ciekawe, w maju opublikowano inne wyniki z ALMA, pokazujące masywny rotujący dysk znajdujący się w podobnej odległości od nas, co galaktyka SPT0418-47.

 

Więcej informacji:

 

Opracowanie: Krzysztof Czart

Źródło: ESO

 

Zdjęcie na samej górze:

Astronomowie korzystający z sieci ALMA odkryli ekstremalnie odległą galaktykę, która wygląda zaskakująco podobnie do Drogi Mlecznej. Galaktyka SPT0418-47 jest grawitacyjnie soczewkowana przez inna pobliską galaktykę, przez co widać ją na niebie jako prawie idealny pierścień światła. Źródło: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Rizzo et al.