Międzynarodowy zespół badaczy wykazał, że największe galaktyki we Wszechświecie mogły rozpocząć swoje istnienie jako skrajnie gęste obiekty wczesnego Wszechświata, które następnie rozszerzały się w czasie.
Współczesne galaktyki pokazują dużą różnorodność, jak galaktyki karłowate, nieregularne, spiralne oraz masywne galaktyki eliptyczne. Ten ostatni typ, masywne galaktyki eliptyczne, dostarcza astronomom zagadek. Chociaż są to najbardziej masywne galaktyki z największą liczbą gwiazd, prawie wszystkie ich gwiazdy są stare. W pewnym momencie w przeszłości przodkowie masywnych galaktyk eliptycznych musieli szybko uformować wiele gwiazd, a następnie z jakiegoś powodu proces gwiazdotwórczy zatrzymał się.
Na szczęście skończona prędkość światła daje naukowcom możliwość cofnięcia czasu i zobaczenia wczesnego Wszechświata. Jeżeli galaktyka znajduje się 12 mld lat świetlnych stąd, to światło od niej musiało przebyć 12 mln lat, zanim dotarło do Ziemi. Oznacza to, że światło, które obserwujemy dzisiaj, musiało opuścić galaktykę 12 mld lat temu. Obserwując galaktyki w różnych odległościach od Ziemi, astronomowie mogą zrekonstruować historię Wszechświata.
Międzynarodowy zespół naukowców wykorzystał dane z teleskopu Subaru oraz innych teleskopów do wyszukiwania galaktyk leżących 12 mld lat świetlnych stąd. Pośród tej próbki zidentyfikowali masywne, spokojne galaktyki, czyli masywne galaktyki, w których nie formują się nowe gwiazdy, jako prawdopodobnych przodków współczesnych olbrzymich galaktyk eliptycznych. Zaskakujące jest to, że dorosłe olbrzymie galaktyki istniały już bardzo wcześnie, kiedy Wszechświat miał zaledwie około 13% obecnego wieku.
Następnie zespół wykorzystał teleskop Subaru do wykonania obserwacji w wysokiej rozdzielczości w bliskiej podczerwieni dla 5 najjaśniejszych masywnych spokojnych galaktyk leżących 12 mld lat świetlnych stąd.
Wyniki pokazują, że chociaż masywne, spokojne galaktyki są zwarte (tylko ok. 2% wielkości Drogi Mlecznej), są prawie tak ciężkie, jak współczesne galaktyki. Oznacza to, że aby stać się współczesnymi galaktykami eliptycznymi, musiały się rozdmuchać ponad 100-krotnie, zwiększając masę jedynie o 5 razy. Porównując obserwacje do modeli zabawek, zespół wykazał, że byłoby to możliwe, gdyby wzrost był napędzany, nie przez duże fuzje, w których dwie podobne galaktyki łączą się w większe ale przez mniejsze fuzje, gdy duża galaktyka pochłania mniejszą.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Więcej:
Seeds of Giant Galaxies formed in the Early Universe
Źródło: NAOJ
Na zdjęciu: Obraz w fałszywych kolorach przedstawiający masywną, spokojną galaktykę, uzyskany przez Surpime-Cam na Teleskopie Subaru (obraz główny) i zbliżenie w wysokiej rozdzielczości (wstawka) z IRCS (Infrared Camera and Spectrograph) na Teleskopie Subaru. Źródło: NAOJ
