Nowe zdjęcie prastarej, odległej galaktyki może pomóc naukowcom zrozumieć, w jaki sposób ona powstała oraz pochodzenie naszej Drogi Mlecznej.
Licząca ponad 12 miliardów lat BRI 1335-0417 jest najstarszą i najodleglejszą znaną galaktyką spiralną we Wszechświecie. Główny autor pracy powiedział, że sieć ALMA pozwoliła badaczom dużo bardziej szczegółowo przyjrzeć się tej prastarej galaktyce.
W szczególności interesowało nas to, w jaki sposób gaz przemieszcza się do galaktyki i w jej obrębie – powiedział dr Takafumi Tsukui z Australijskiego Uniwersytetu Narodowego w Canberze. Gaz jest kluczowym składnikiem formowania się gwiazd i może dostarczyć nam ważnych wskazówek na temat tego, w jaki sposób galaktyka faktycznie napędza procesy gwiazdotwórcze.
W tym przypadku naukowcy nie tylko byli w stanie zarejestrować ruch gazu wokół BRI 1335-0417, lecz także po raz pierwszy odkryli powstawanie fal sejsmicznych w tak wczesnej galaktyce tego typu. Dysk galaktyki – spłaszczona masa wirujących gwiazd, gazu i pyłu – porusza się w sposób podobny do fal rozchodzących się po stawie po wrzuceniu do niego kamienia. Nowe dane oznaczają, że wiemy teraz więcej o tym, jak uformowała się galaktyka.
Pionowy ruch oscylacyjny dysku jest wywołany zewnętrznym źródłem – albo nowym gazem napływającym do galaktyki, albo zetknięciem się z innymi, mniejszymi galaktykami – powiedział dr Tsukui. Obie możliwości spowodowałyby bombardowanie galaktyki nowym paliwem do formowania się gwiazd. Ponadto nasze badanie ujawniło w dysku strukturę przypominającą poprzeczkę. Poprzeczki galaktyczne mogą rozpraszać gaz i przemieszczać go w kierunku centrum galaktyki. Odkryta w BRI 1335-0417 poprzeczka jest najbardziej odległą znaną strukturą tego typu. Łącznie wyniki te pokazują dynamiczny wzrost młodej galaktyki.
Ponieważ BRI 1335-0417 znajduje się tak daleko, jej światło potrzebuje więcej czasu, aby dotrzeć do Ziemi. Obrazy widziane przez teleskop w dzisiejszych czasach są powrotem do wczesnych dni galaktyki – kiedy Wszechświat miał zaledwie 10% swojego obecnego wieku.
Stwierdzono, że wczesne galaktyki tworzą gwiazdy w znacznie szybszym tempie niż galaktyki współczesne. Dotyczy to BRI 1335-0417, która pomimo masy podobnej do naszej Drogi Mlecznej tworzy gwiazdy w tempie kilkaset razy szybszym – powiedziała współautorka pracy, profesor nadzwyczajny Emily Wisnioski. Chcieliśmy zrozumieć, w jaki sposób gaz jest dostarczany, aby nadążyć za tak szybkim tempem formowania się gwiazd. Struktury spiralne są rzadkością we wczesnym Wszechświecie, a dokładny sposób ich powstawania również pozostaje nieznany. Badanie to dostarcza nam również kluczowych informacji na temat najbardziej prawdopodobnych scenariuszy. Chociaż nie jest możliwe bezpośrednie obserwowanie ewolucji galaktyki, ponieważ nasze obserwacje dają nam tylko migawkę, symulacje komputerowe mogą pomóc w złożeniu historii w całość.
Wyniki badań zostały opublikowane w „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”.
Opracowanie: Agnieszka Nowak
Więcej informacji:
- Astronomers detect seismic ripples in ancient galactic disk
- Detecting a disc bending wave in a barred-spiral galaxy at redshift 4.4
Źródło: Australian National University
Na ilustracji: Ilustracja przedstawiająca zakłócenie dysku galaktycznego. Źródło: Jonathan Bland-Hawthorn and Thorsten Tepper-Garcia/University of Sydney
