Drevne galaksije postavljaju pitanja

Astronomi otkrivaju 39 ogromnih galaksija iz ranog svemira

Nevidljivo za svemirski teleskop Hubble, ali ne za ALMA (desno): četiri od 39 ogromnih galaksija koje su sada otkrivene u ranom kozmosu. © 2019 Wang i sur.
čitati naglas

Uzbudljiv nalaz: Astronomi su otkrili 39 ogromnih galaksija iz ranog Svemira - i tako zatvorili važan jaz. Jer ove rane galaksije vjerojatno predstavljaju dugo traženu glavnu vrstu tada postojećih zvjezdanih grozdova. Istodobno, gustoća i broj tih galaksija postavlja pitanja jer su u suprotnosti sa uobičajenim teorijama, kao što navode istraživači u časopisu "Nature".

Kada su nastale prve velike galaksije u svemiru? A koliko ih je bilo? Počeci kozmičke povijesti još uvijek su uglavnom u mraku - doslovno. Jer čak su i najmoćniji teleskopi do sada otkrili samo nekoliko ranih galaksija - obično u obliku kvazara ili vrlo svijetlih galaksija s izrazito velikom brzinom stvaranja zvijezda. Ali oni vjerojatno ne predstavljaju glavnu vrstu galaksija prisutnih u to vrijeme.

Do sada su nedostajale "normalne" galaksije

Ali čak i tih nekoliko galaksija astronomima daje zagonetke. Jer tvrde da je u ranom svemiru bilo daleko masovnije akumulacije zvijezda nego što se očekivalo. "To ozbiljno dovodi u pitanje trenutne teorije formiranja galaksija", rekao je Tao Wang sa Sveučilišta u Tokiju i njegovi kolege. Međutim, ostalo je nejasno kako je izgledala "normalna" populacija ranih galaksija - jer su izbjegli dosad promatranje.

"Svjetlost ovih galaksija je vrlo slaba i ima valne duljine koje su našim očima nevidljive", objašnjava Wangin kolega Kotaro Kohno. Zbog širenja kozmosa njihova se svjetlost proširila na infracrveni i mikrovalni raspon. Osim toga, vjerojatno će ih prekriti gusti oblaci prašine. Koliko su ove rane galaksije bile brojne i velike, stoga se nije moglo utvrditi.

Pretražujte u podmilimetrskom svjetlu

Sada su Wang i njegov tim upravo otkrili čitav niz tih "nestalih" galaksija. Studiju su pokrenuli podaci NASA-inog svemirskog teleskopa Spitzer. Ovaj infracrveni teleskop zabilježio je zračne potpise prije nekoliko godina koji su mogli nastati iz takvih ranih galaksija. Međutim, rezolucija nije bila dovoljna da to potvrdi. Astronomi su to nadoknadili uz pomoć Atacama velike milimetrske / submilimetarske matrice (ALMA) u Čileu. prikaz

"ALMA ima oštar vid i može otkriti detalje u submilimetrskim valnim duljinama - najboljim valnim duljinama za prodor prašine u ranom svemiru", kaže Wang. "Ali čak i tako, potrebni su nam dodatni podaci iz vrlo velikog teleskopa u Čileu da bismo dokazali da smo u stvari imali drevne ogromne galaksije kakve još nitko nije vidio."

39 u jednom potezu

S uspjehom: Istraživači su sada otkrili jednake 39 ogromnih galaksija ranog kozmosa. "Ovo je prvi put da je otkrivena tako velika populacija ogromnih galaksija iz prve dvije milijarde godina svemira", kaže Wang. Što je još važnije, "Galaksije predstavljaju glavnu populaciju ogromnih galaksija koje su nedostajale u prethodnim istraživanjima", objašnjavaju Wang i njegov tim. Dakle, nalazi zatvaraju važan jaz u znanju ranom kozmosu.

Istodobno, novootkrivene galaksije odgovaraju na neka pitanja o evoluciji giganata galaktičke mase u kozmosu danas: "Oni su vjerojatno prethodnici najvećih galaksija u grozdovima i galaksijama današnjeg kozmosa", kaže Wang. Velika halomaza ovih prekursora upućuje na to da su vrlo brzo prerasli u još veće zvjezdane nakupine.

Ostaje razlika u modelima

No, otkrića također postavljaju nova pitanja. Jer, kao i ranije poznati kvazari i velike galaksije, ovaj je ogromni tip galaksije u ranom kozmosu očito bio mnogo obilniji nego što se mislilo. "Prethodni su modeli podcijenili gustoću za jedan ili dva reda veličine", izvijestili su istraživači. "To sugerira da naše razumijevanje stvaranja masivnih galaksija zahtijeva temeljitu reviziju."

Kako ALMA teleskop nije pogodan za precizniju spektroskopsku analizu novootkrivenih galaksija, astronomi se nadaju da će daljnja promatranja pružiti više informacija. "Nadam se da će nam buduće opservatorije poput svemirskog teleskopa James Webb pokazati od čega su napravljene ove iskonske zvijeri", kaže Wang. (Priroda, 2019; doi: 10.1038 / s41586-019-1452-4)

Izvor: Sveučilište u Tokiju

- Nadja Podbregar