Masívne galaxie v ranom vesmíre tvorili hviezdy v oveľa rýchlejšom klipe ako v súčasnosti - vytvárajúc tak ekvivalent tisíce nových slnečných lúčov ročne. Táto miera dosiahla svoj vrchol 3 miliardy rokov po Veľkom tresku a do 6 miliárd rokov galaxie vytvorili väčšinu svojich hviezd.
Nové pozorovania z Hubbleovho vesmírneho teleskopu ukazujú, že dokonca aj trpaslicové galaxie - malé zhluky s hmotnosťou niekoľkých miliárd hviezd - produkovali hviezdy rýchlym tempom a zohrávali väčšiu úlohu, ako sa očakávalo v ranej histórii vesmíru.
Dnes máme tendenciu vidieť trpasličie galaxie, ktoré sa lipnú na väčších galaxiách, alebo sa niekedy pohltia vnútri, skôr ako jestvujúce zbierky hviezd. Astronómovia však mali podozrenie, že trpaslíci v ranom vesmíre dokážu rýchlo zmeniť hviezdy. Problém je, že väčšina snímok nie je dostatočne ostrá na to, aby odhalila slabé, ďaleké galaxie, ktoré musíme pozorovať.
"Už sme mali podozrenie, že trpasličí hviezdne galaxie prispejú k skorej vlne vzniku hviezd, ale toto je prvýkrát, kedy sme boli schopní zmerať účinok, aký mali," uviedol hlavný autor Hakim Atek z École Polytechnique Fédérale de Lausanne. (EPFL) v tlačovej správe. "Zdá sa, že mali prekvapivo významnú úlohu v období, keď vesmír tvoril väčšinu svojich hviezd."
Predchádzajúce štúdie hviezdnych galaxií v ranom vesmíre boli skreslené smerom k mohutným galaxiám, čím sa vynechalo obrovské množstvo trpasličích galaxií, ktoré v tejto dobe existovali. Avšak vysoko citlivé schopnosti Hubble's Wide Field Camera 3 umožnili astronómom nahliadnuť do trpasličích galaxií s nízkou hmotnosťou vo vzdialenom vesmíre.
Atek a jeho kolegovia sa pozreli na 1 000 galaxií od zhruba troch miliárd rokov do 10 miliárd rokov po Veľkom tresku. Prehrabávali sa svojimi údajmi a hľadali H-alfa čiaru: hlboko červenú viditeľnú spektrálnu čiaru, ktorá sa objavuje, keď vodíkový elektrón klesne zo svojej tretej na druhú najnižšiu energetickú úroveň.
V oblastiach tvoriacich hviezdy je okolitý plyn nepretržite ionizovaný žiarením z novovytvorených hviezd. Akonáhle je plyn ionizovaný, jadro a odstránený elektrón sa môžu rekombinovať za vzniku nového atómu vodíka s elektrónom typicky vo vyššom energetickom stave. Tento elektrón sa potom kaskáduje späť do základného stavu, čo je proces, ktorý produkuje emisie H-alfa asi polovicu času.
H-alfa línia je teda účinnou sondou tvorby hviezd a jas H-alfa (ktorý je oveľa ľahšie detekovateľný ako slabé, takmer neviditeľné kontinuum) je účinnou sondou rýchlosti tvorby hviezd. Z tohto jediného riadku Attek a jeho kolegovia zistili, že miera, v ktorej sa hviezdy zapínajú u skorých trpaslíkov, je prekvapivo vysoká.
"Tieto galaxie formujú hviezdy tak rýchlo, že mohli skutočne zdvojnásobiť celú svoju hmotu hviezd za iba 150 miliónov rokov - tento druh zisku hviezdnej hmoty by zabral najbežnejšie galaxie za 1-3 miliárd rokov," uviedol spoluautor Jean-Paul Kneib, tiež z EPFL.
Tím zatiaľ nevie, prečo tieto malé galaxie produkujú také obrovské množstvo hviezd. Vo všeobecnosti sa predpokladá, že výbuchy hviezd nasledujú po chaotických udalostiach, ako sú galaktické fúzie alebo šok supernovy. Ale pokračovaním v štúdiu týchto trpasličích galaxií astronómovia dúfajú, že vrhnú svetlo na galaktický vývoj a pomôžu vykresliť konzistentný obraz udalostí v ranom vesmíre.
Príspevok bol dnes uverejnený v Astrofyzikálnom časopise a možno si ho pozrieť tu. Najnovší Hubblecast (nižšie) tiež pokrýva tento vzrušujúci výsledok.
