Vďaka nedávnym vylepšeniam vesmírnych a pozemných teleskopov boli astronómovia schopní sondovať hlbšie do vesmíru ako kedykoľvek predtým. Pozeraním miliárd rokov späť v čase sme schopní otestovať naše teórie o histórii galaktickej formácie a evolúcie. Štúdium veľmi raného vesmíru je, bohužiaľ, náročnou úlohou, ktorá je nad rámec možností našich súčasných nástrojov.
Ale kombináciou sily Hubbleovho vesmírneho teleskopu s technikou známou ako gravitačné šošovky, tím astronómov urobil prvý objav kompaktnej galaxie, ktorá prestala vytvárať hviezdy len pár miliárd rokov po Veľkom tresku. Objav takejto galaxie existujúcej tak skoro vo vesmíre je bezprecedentný a predstavuje hlavnú výzvu pre teórie o tom, ako sa masívne galaxie formujú a vyvíjajú.
Ich zistenia boli uverejnené v štúdii s názvom „Masívna galaxia mŕtvych diskov v ranom vesmíre“, ktorá sa objavila v časopise časopisu 22. júna. Nature.Ako je uvedené v štúdii, tím sa pri štúdiu vzdialenej galaxie známej ako MACS 2129-1 spoliehal na údaje z Hubbleovho teleskopu, ktoré skombinovali s gravitačným šošovkom - kde masívny zväzok galaxií zväčšuje a predlžuje obrazy vzdialenejších galaxií za nimi.
To, čo našli, bolo úplne neočakávané. Vzhľadom na vek galaxie - datovaný len tri miliardy rokov po Veľkom tresku - očakávali, že uvidia chaotickú guľu hviezd, ktorá sa formovala v dôsledku zlučovania skorých galaxií. Namiesto toho si všimli, že galaxia, ktorá bola v tvare disku (ako Mliečna dráha), bola skutočne mŕtva, čo znamená, že v nej už prestala tvoriť hviezda.
Bolo to prekvapenie, keď astronómovia neočakávali, že to uvidia tak skoro vo vesmíre. A navyše, prvýkrát sa získali priame dôkazy, ktoré ukazujú, ako sa aspoň niektoré z prvých „mŕtvych“ galaxií vo vesmíre vyvinuli z diskovitých objektov, aby sa stali obrovskými eliptickými galaxiami, ktoré pravidelne vidíme v časopise Space Magazine. ,
Ako vysvetlil Sune Toft - výskumný pracovník z Centra temnej kozmetiky Niels Bohr Institute a hlavný autor štúdie, môže to prinútiť prehodnotenie vývoja galaxií v ranom vesmíre:
„Tento nový pohľad nás môže prinútiť prehodnotiť celý kozmologický kontext toho, ako galaxie horia skoro a vyvíjajú sa na lokálne eliptické galaxie. Možno sme boli slepí k tomu, že skorými„ mŕtvymi “galaxiami by v skutočnosti mohli byť disky, jednoducho pretože sme ich nedokázali vyriešiť. “
V predchádzajúcich štúdiách sa predpokladalo, že vzdialené mŕtve galaxie boli svojou štruktúrou podobné miestnym eliptickým galaxiám, z ktorých sa nakoniec vyvinuli. Pred touto štúdiou nebolo možné potvrdiť túto hypotézu, pretože súčasné nástroje nie sú natoľko silné, aby videli to ďaleko do vesmíru. Ale kombináciou sily gravitačných šošoviek a Hubbleovho vysokého rozlíšenia mohli Toft a jeho tím jasne vidieť túto mŕtvu galaxiu.
Kombináciou merania rýchlosti rotácie z veľmi veľkého ďalekohľadu ESO (VLT) s archívnymi údajmi z prieskumu klastra objektívu a supernovy s Hubbleom (CLASH), boli schopní určiť veľkosť galaxie, hmotnosť a vek, ako aj jej (zaniknutý) ) rýchlosť tvorby hviezd. Nakoniec zistili, že vzdialená galaxia je trikrát hmotnejšia ako Mliečna dráha, aj keď iba polovičná veľkosť, a točí sa viac ako dvakrát rýchlejšie.
Prečo táto galaxia prestala tvoriť hviezdy, je stále neznámy a bude vyžadovať následné prieskumy s použitím sofistikovanejších nástrojov. Medzitým však existujú niektoré možné teórie. Môže to byť napríklad výsledok aktívneho galaktického jadra, kde supermasívna čierna diera v strede MACS 2129-1 inhibovala tvorbu hviezd zahrievaním plynu galaxie a vytlačením z galaxie.
Alebo to môže byť dôsledok toho, že studený plyn prúdi do stredu galaxie, kde bol rýchlo zahrievaný a stlačený, čím bráni jeho ochladzovaniu a vytváraniu mrakov tvoriacich hviezdy. Ale keď príde na to, ako tieto typy skorých, mŕtvych galaxií mohli viesť k eliptickým galaxiám, ktoré dnes vidíme, Toft a jeho kolegovia si myslia, že vedia odpoveď. Ako vysvetlil, mohlo by to byť prostredníctvom fúzií:
„Keby tieto galaxie rástli zlúčením s malými spoločníkmi a títo menší spoločníci prichádzajú do galaxie vo veľkom počte a zo všetkých druhov rôznych uhlov, nakoniec by to náhodne obíralo obežné hviezdy v galaxiách. Môžete si tiež predstaviť veľké fúzie. Toto by určite zničilo aj usporiadaný pohyb hviezd. “
V najbližších rokoch spoločnosť Toft a jeho tím dúfajú, že využijú James Webb Telescope (ktorý bude uvedený na trh v roku 2018) pri hľadaní skorších mŕtvych galaxií v nádeji, že dokáže objasniť nevyriešené otázky, ktoré tento objav vyvoláva. A so schopnosťou hlbšej sondy do vesmíru astronómovia očakávajú, že o ranom vesmíre bude odhalených oveľa viac.
