Väčšina skorých galaxií, ktoré astronómovia dokázali pozorovať, sú malé s malým až stredným množstvom produkcie hviezd. Teraz však Herschelovo vesmírne observatórium našlo obrovskú prachom naplnenú galaxiu, ktorá neuveriteľne rýchlo chrlí hviezdy, a to všetko v čase, keď bol vesmír len 880 miliónov rokov. Galaxia je asi taká masívna ako naša Mliečna dráha, ale vytvára hviezdy rýchlosťou 2 000-krát väčšou, čo vedie vedcov k tomu, aby ju nazvali galaxiou s maximálnym počtom hviezd.
Astronómovia, ktorí sa podieľali na jej objave, tvrdia, že samotná existencia je výzvou pre naše teórie vývoja galaxie.
„Očakáva sa, že masívne a intenzívne hviezdne galaxie sa objavia až v neskorších kozmických časoch,“ hovorí Dominik Riechers, v súčasnosti asistent profesora v Cornell. „Napriek tomu sme objavili tento kolosálny hviezdny výbuch len 880 miliónov rokov po Veľkom tresku, keď bol vesmír len o niečo viac ako 6 percent svojho súčasného veku. Riechers je prvým autorom článku, ktorý popisuje zistenia z 18. apríla čísla časopisu Nature.
Prevládajúcou myšlienkou vzniku skorých galaxií a hviezd bolo, že prvé galaxie, ktoré sa vytvorili, boli relatívne malé a ľahké, obsahovali iba niekoľko miliárd násobok hmotnosti nášho Slnka. Svoje prvé hviezdy tvoria niekoľkokrát rýchlosťou, akú dnes zažila Mliečna dráha, a galaxie by sa zväčšili zlúčením s inými malými galaxiami. Teoreticky by galaxie také masívne ako novo nájdená galaxia - pomenovaná HFLS3 - nemali byť prítomné tak skoro po Veľkom tresku.
HFLS3 sa na snímkach z viacvrstvového extragalaktického prieskumu Herschel (HerMES) javí ako trochu viac ako slabý, červený šmuh.
Extrémna vzdialenosť od HFLS3 znamená, že jej svetlo prešlo takmer 13 miliárd rokov vesmírom, než sa k nám dostalo. Preto ju vidíme tak, ako existovala v kojeneckom vesmíre, iba 880 miliónov rokov po Veľkom tresku alebo 6,5% súčasného vesmíru.
Už v tomto mladom veku bol HFLS3 už blízko hmle Mliečnej dráhy, so zhruba 140 miliardami krát hmotnosťou Slnka vo forme hviezd a materiálu tvoriaceho hviezdy. Po ďalších 13 miliardách rokov by mala byť taká veľká ako najmasívnejšie galaxie známe v miestnom vesmíre.
„Hľadanie prvých príkladov týchto obrovských hviezdnych tovární je ako hľadať ihlu v kupce sena; súbor údajov Herschel je mimoriadne bohatý, “uviedol Riechers.
Herschel odhalil v rámci HerMES desiatky tisíc masívnych hviezdotvorných galaxií a ich preosievanie s cieľom nájsť tie najzaujímavejšie je výzvou.
"Táto konkrétna galaxia nás zaujala, pretože bola jasná a napriek tomu veľmi červená v porovnaní s ostatnými, ako je táto," uviedol spolu-vyšetrovateľ Dave Clements z Imperial College London.
Aj keď objav tejto jedinej galaxie nestačí na prevrátenie súčasných teórií formovania galaxií, nájdenie ďalších galaxií, ako je táto, môže tieto teórie napadnúť, uviedli astronómovia. Prinajmenšom budú musieť byť teórie modifikované, aby vysvetlili, ako sa táto galaxia formovala, hovorí Riechers.
„Táto galaxia je iba veľkolepým príkladom, ale hovorí nám, že začiatkom vesmíru bolo možné dosiahnuť veľmi energickú tvorbu hviezd,“ hovorí Jamie Bock, profesorka fyziky v Caltechu a spoluautorka papiera.
Prečítajte si tímový príspevok: Masívna galaxia s maximálnym počtom hviezdnych výbojov spozorovaná prachom pri redshift 6,34
Zdroje: ESA, JPL, Caltech