Sú tam; malé, extrémne slabé a neuveriteľne starodávne trpasličie galaxie s tak malým počtom hviezd, že ich vedci nazývajú „strašidelnými galaxiami“. Hubbleov vesmírny teleskop agentúry NASA zachytil snímky troch z týchto malých galaxií s potermi v nádeji, že sa podarí odhaliť záhadu 13 miliárd rokov.
Astronómovia sa domnievajú, že tieto malé, duchovné galaxie pozorované vedľa galaxie Mliečná dráha patria medzi najstaršie, najmenšie a najskoršie galaxie vo vesmíre. Hubbleove názory ukazujú, že ich hviezdy majú rovnaký dátum narodenia. Všetky galaxie začali tvoriť hviezdy pred viac ako 13 miliardami rokov, ale potom sa náhle zastavili do jednej miliardy rokov od narodenia vesmíru.
"Všetky tieto galaxie sú starodávne a všetky sú rovnako staré, takže viete, že sa niečo stalo ako gilotína a súčasne sa v týchto galaxiách vypínalo vytváranie hviezd," uviedol Tom Brown z inštitútu Space Telescope Science Institute v Baltimore. , MD, vedúci štúdie. „Najpravdepodobnejším vysvetlením je reionizácia.“
Reionizácia vesmíru sa začala v prvých miliardách rokov po Veľkom tresku. Počas tejto doby žiarenie z prvých hviezd odstránilo atómy vodíka z elektrónov a ionizovalo plynný vodík. Tento proces tiež umožnil, aby sa plynný vodík stal priehľadným pre ultrafialové svetlo. Rovnaký proces mohol tiež rozdrviť tvorbu hviezd v trpasličích galaxiách, ako napríklad v Brownovej štúdii. Tieto galaxie sú malými bratrancami a hviezdnymi trpasličími galaxiami v blízkosti Mliečnej dráhy. A vzhľadom na ich malú veľkosť, len 2000 svetelných rokov, neboli dosť masívne, aby sa chránili pred tvrdým ultrafialovým svetlom skorého vesmíru, ktorý odňal ich skrovnú dodávku plynného vodíka a nechal ich nevytvárať nové hviezdy.
Astronómovia okrem teórie reioniácie navrhli mnoho dôvodov pre nedostatok hviezd v týchto galaxiách. Niektorí vedci verili, že interné udalosti, ako sú supernovy, odpálili plyn potrebný na vytvorenie nových hviezd. Iní navrhli, že galaxie jednoducho vyčerpali svoju dodávku plynného vodíka potrebného na výrobu hviezd.
Brown meral vek hviezd na základe ich jasu a farieb. Hviezdne populácie v týchto fosílnych galaxiách sa pohybujú od niekoľkých stoviek po niekoľko tisíc hviezd; niektoré slnko podobné, niektoré červené trpaslíky a niektoré červené hviezdy väčšie ako naše Slnko. Keď dôkazy ukázali, že hviezdy boli skutočne starodávne, Brown požiadal o pomoc Hubbleov pokročilý fotoaparát pre prieskumy, aby sa dali hlboko do šiestich galaxií, aby určili, kedy sa narodili. Doteraz tím dokončil analýzu údajov pre tri; Hercules, Lev IV a Ursa Major. Galaxie sa pohybujú od 330 000 svetelných rokov do 490 000 svetelných rokov. Pre porovnanie, Brown porovnal hviezdy galaxií s hviezdami nájdenými v M92, 13 miliárd rokov starom guľovom zhluku vzdialenom asi 26 000 svetelných rokov od Zeme. Zistil, že sú v podobnom veku.
"Toto sú fosílie prvých galaxií vo vesmíre," uviedol Brown. „Za miliardy rokov sa nezmenili. Tieto galaxie sú na rozdiel od väčšiny blízkych galaxií, ktoré majú dlhú históriu formovania hviezd. “
Brownov objav by mohol pomôcť vysvetliť takzvaný „chýbajúci problém so satelitom“. Astronómovia pozorovali iba niekoľko desiatok trpasličích galaxií v okolí Mliečnej dráhy, zatiaľ čo počítačové simulácie predpokladajú existenciu tisícov. Ale možno existujú. Pri prieskume Sloana sa v okolí Mliečnej dráhy našlo viac ako tucet malých, hviezdnych galaxií s hladom, zatiaľ čo skenovalo iba časť oblohy. Astronómovia sa domnievajú, že desiatky ďalších ultra slabých galaxií sa môžu skrývať nezistené s možnosťou tisícov dokonca menších trpaslíkov, ktoré neobsahujú prakticky žiadne hviezdy.
Drobné galaxie môžu mať nedostatok hviezd, ale stále majú množstvo temnej hmoty, rámca, na ktorom sú galaxie postavené. Normálne trpasličie galaxie blízko galaxie Mliečná dráha obsahujú desaťkrát viac temnej hmoty ako obyčajná viditeľná hmota. Brown vysvetľuje, že tieto malé galaxie sú teraz ostrovmi prevažne temnej hmoty, ktoré neboli viditeľné miliardy rokov, kým ich astronómovia nezačnú hľadať v Sloanovom prieskume.
Brownove výsledky sa objavujú v 1. vydaní Astrofyzikálneho listu.
Titulok obrázka 1: Tieto obrázky Hubbleovho teleskopu ukazujú matnú trpasličiu galaxiu Leva IV. Obrázok vľavo zobrazuje časť galaxie, vyznačenú bielym obdĺžnikovým rámčekom. Krabica meria 83 svetelných rokov na šírku a 163 svetelných rokov. Niekoľko hviezd v Levi IV je stratených uprostred susedných hviezd a vzdialených galaxií. V strede obrázku je detailný pohľad na galaxie v pozadí. Obrázok vpravo zobrazuje iba hviezdy v Levovi IV. Galaxia, ktorá obsahuje niekoľko tisíc hviezd, je zložená z hviezd podobných slnku, slabých, červených trpaslíkov a niektorých červených obrovských hviezd jasnejších ako slnko. Kredit: NASA, ESA a T. Brown (STScI)
Titulok obrázka 2: Tieto počítačové simulácie ukazujú roj zhlukov temnej hmoty okolo našej Mliečnej dráhy. Niektoré koncentrácie temnej hmoty sú dostatočne masívne na to, aby sa vytvorila hviezda. S našou galaxiou Mliečna dráha sú prítomné tisíce zhlukov temnej hmoty, ktoré sú zobrazené v strede horného panela. Zelené guľky v strednom paneli sú tie kúsky temnej hmoty, ktoré sú dosť veľké na to, aby získali plyn z medzigalaktického média a spustili pokračujúcu tvorbu hviezd, prípadne vytvorili trpasličí galaxie. V dolnom paneli sú červené guľky veľmi slabé trpasličie galaxie, ktoré sa už dávno prestali tvoriť hviezdy. Brown a J. Tumlinson (STScI)
