Przejdź do treści

Jądra masywnych galaktyk powstały już 1,5 mld lat po Wielkim Wybuchu

img

Odległa galaktyka, masywniejsza od naszej własnej – zawierająca nawet bilion gwiazd – pokazuje, że „jądra” masywnych galaktyk we Wszechświecie powstały już 1,5 mld lat po Wielkim Wybuchu, czyli około 1 mld lat wcześniej, niż wskazywały na to poprzednie pomiary.

Gdy wykonamy zdjęcie głębokiego nieba, będziemy mogli zobaczyć wiele galaktyk. Jednak nasze rozumienie tego, w jaki sposób te galaktyki powstają i rosną, jest wciąż dość ograniczone – szczególnie, jeżeli chodzi o masywne galaktyki.

Galaktyki ogólnie klasyfikuje się jako martwe lub żywe: martwe galaktyki nie tworzą już gwiazd, podczas gdy żywe nadal świecą dzięki aktywności gwiazdotwórczej. „Gasnąca” galaktyka jest galaktyką w trakcie umierania – co oznacza, że tworzenie się gwiazd w jej wnętrzu jest znacznie zahamowane. Gasnące galaktyki nie są tak jasne jak w pełni żywe galaktyki, ale też nie są tak ciemne, jak galaktyki martwe. Naukowcy wykorzystują to spektrum jasności do pierwszej identyfikacji podczas obserwacji Wszechświata.

Naukowcy użyli teleskopów Obserwatorium Kecka na Hawajach, aby obserwować gasnącą galaktykę w tak zwanym głębokim polu teleskopów Subaru/XMN-Newton. Ten obszar nieba był dokładnie obserwowany przez kilka teleskopów, dostarczając naukowcom bogactwa danych. Masayuki Tanaka, autor artykułu oraz jego zespół użyli instrumentu o nazwie MOSFIRE zamontowanego na teleskopie Keck I aby wykonać pomiary galaktyki. Uzyskali pomiary o rozdzielczości dwóch mikronów w spektrum bliskiej podczerwieni, którego ludzkie oko nie widzi, ale to potwierdziło, że światło z galaktyki zostało wyemitowane zaledwie 1,5 mld lat po Wielkim Wybuchu. Zespół potwierdził również, że proces formowania się gwiazd w galaktyce został stłumiony.

Powstrzymanie procesu formowania się gwiazd mówi nam, że galaktyka umiera, ale właśnie takie galaktyki astronomowie chcą zbadać szczegółowo aby zrozumieć, dlaczego dochodzi do procesu gaszenia.

Według Francesco Valentino, współautora artykułu, astronomowie uważają, że masywne galaktyki są pierwszymi, które umierają w historii Wszechświata i że mają klucz do zrozumienia, dlaczego występuje gaśnięcie.

Badacze odkryli także, że „jądra” masywnych galaktyk wydają się w pełni uformowane we wczesnym Wszechświecie. To, jak gwiazdy poruszają się w galaktyce zależy od tego, ile masy ona zawiera. Tanaka i jego zespół odkryli, że gwiazdy w odległej galaktyce wydają się poruszać tak szybko, jak te bliżej nas. 

Naukowcy nadal badają, w jaki sposób powstają i jak umierają masywne galaktyki we wczesnym Wszechświecie, i szukają bardziej masywnych gasnących galaktyk w odległym Wszechświecie, które mogą rzucić światło na wcześniejsze fazy tego procesu.

Kiedy pojawiła się pierwsza martwa galaktyka we Wszechświecie? Jest to dla naukowców bardzo interesujące pytanie. Aby na nie odpowiedzieć, będą musieli przeprowadzić dalsze obserwacje głębokiego nieba za pomocą największych teleskopów.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Więcej:
The 'Cores' of Massive Galaxies Had Already Formed 1.5 Billion Years after the Big Bang

Stellar Velocity Dispersion of a Massive Quenching Galaxy at z = 4.01

Źródło: NAOJ