Przejdź do treści

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

img

Najodleglejsza jak dotąd odkryta umierająca galaktyka, masywniejsza od Drogi Mlecznej – posiadająca ponad miliard gwiazd – pokazała, że „jądra” tych układów powstały 1,5 mld lat po Wielkim Wybuchu, czyli około miliard lat wcześniej, niż sugerowały to poprzednie pomiary. Odkrycie wzbogaci naszą wiedzę dotyczącą formowania się Wszechświata.

Czym jest „martwa” galaktyka?
Galaktyki z grubsza klasyfikuje się jako martwe lub żywe: martwe galaktyki nie tworzą już gwiazd, podczas gdy żywe są nadal jasne dzięki aktywności gwiazdotwórczej. „Gasnąca” galaktyka jest galaktyką w trakcie umierania – co oznacza, że jej proces gwiazdotwórczy jest znacznie wyhamowany. Gasnące galaktyki nie są tak jasne jak w pełni żywe galaktyki, ale nie są też tak ciemne, jak te martwe. Naukowcy wykorzystują to spektrum jasności jako pierwszy punkt identyfikacji podczas obserwacji galaktyk we Wszechświecie.

Zespół badaczy niedawno odkrył ogromną umierającą galaktykę już 1,5 mld lat po Wielkim Wybuchu, najodleglejszą tego typu galaktykę. Ponadto stwierdziliśmy, że jej jądro wydaje się w tym czasie w pełni uformowane – mówi Masayuki Tanaka, autor pracy. Wynik ten łączy się z faktem, że kiedy te umierające olbrzymie układy wciąż żyły i tworzyły gwiazdy, mogły nie być aż tak ekstremalne w porównaniu ze średnią populacją galaktyk – dodaje Francesco Valentino, adiunkt w Cosmic Dawn Center w Instytucie Nielsa Bohra i autor artykułu o historii martwych galaktyk.  

Dlaczego galaktyki umierają?
Jednym z największych pytań, na które astrofizyka wciąż nie odpowiedziała, jest to, w jaki sposób galaktyka zmienia się z gwiazdotwórczej w martwą. Na przykład Droga Mleczna wciąż żyje i powoli formuje nowe gwiazdy. Jednak niezbyt daleko (pod względem astronomicznym) centralna galaktyka gromady Panny – M87 – jest martwa i całkowicie inna. Dlaczego? Może to mieć związek z obecnością olbrzymiej i aktywnej czarnej dziury w centrach galaktyk takich, jak M87 – mówi Valentino.

Jednym z problemów w obserwacji galaktyk z tak dużą szczegółowością jest to, że teleskopy dostępne obecnie na Ziemi są w stanie znaleźć tylko najbardziej ekstremalne układy. Jednak kluczem do opisania historii Wszechświata jest znacznie liczniejsza populacja normalnych obiektów.

Nowy teleskop Jamesa Webba, którego start jest zaplanowany na 2021 rok, będzie w stanie dostarczyć astronomom danych na poziomie szczegółowości, która powinna być w stanie dokładnie odwzorować tę „normalność”.

To, co stwierdzono obserwacyjnie, nie jest zbyt dalekie od tego, co przewidują najnowsze modele. Do niedawna nie mieliśmy wielu obserwacji do porównania z modelami. Sytuacja jest jednak w fazie szybkiej ewolucji, a dzięki JWST cenne większe próbki „normalnych” galaktyk będą dostępne za kilka lat. Im więcej galaktyk możemy badać, tym lepiej jesteśmy w stanie zrozumieć właściwości lub sytuacje prowadzące do określonego stanu – czy galaktyka żyje, gaśnie czy jest martwa. Zasadniczo chodzi o prawidłowe pisanie historii Wszechświata, coraz bardziej i bardziej szczegółowo. Jednocześnie dostrajamy modele komputerowe, aby uwzględnić nasze obserwacje, co będzie ogromną poprawą nie tylko dla naszej gałęzi pracy, ale ogólnie dla astronomii – wyjaśnia Francesco Valentino.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Więcej:
The core of massive dying galaxies already formed 1.5 billion years after the Big Bang

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

Quiescent galaxies 1.5 billion years after the Big Bang and their progenitors

Źródło: University of Copenhagen