Az űrben és a földön működő távcsövek közelmúltbeli fejlesztéseinek köszönhetően a csillagászok jobban tudták mélyebbre hatolni az univerzumot, mint valaha. Több milliárd évvel később az időben megnézve képesek vagyunk kipróbálni a galaxisok kialakulásának és evolúciójának történetét. Sajnos a nagyon korai világegyetem tanulmányozása félelmetes feladat, amely túlmutat a jelenlegi műszereink képességein.
De a Hubble Űrtávcső erejének és a gravitációs lencséknek ismert technikával való kombinálásával egy csillagászok egy első felfedezést hajtottak végre egy kompakt galaxisban, amely néhány milliárd évvel a Nagyrobbanás után megállította a csillagok készítését. Egy ilyen, az univerzumban már olyan korábban létező galaxis felfedezése példátlan, és nagy kihívást jelent a hatalmas galaxisok kialakulásának és fejlődésének elméletei számára.
Megállapításukat egy „Egy hatalmas, lemezes galaxis a korai univerzumban” című tanulmányban tették közzé, amely a folyóirat június 22-i számában jelent meg. Természet.Amint a tanulmány rámutatott, a csapat a MACS 2129-1 néven ismert távoli galaxis tanulmányozására a Hubble adataira támaszkodott, amelyeket gravitációs lencsékkel kombináltak - ahol egy hatalmas galaxiscsoport felnagyítja és támaszkodik a távoli galaxisok képeire rajtuk túl -.
Amit találtak, teljesen váratlan volt. Tekintettel a galaxis korára - amely csak a három milliárd évvel a nagy robbanás után jött létre - számítottak egy kaotikus csillaggömbre, amely a korai galaxisok összeolvadása miatt képződött. Ehelyett észrevették, hogy a lemez alakú galaxis (mint például a Tejút) ténylegesen meghalt - vagyis a csillagképződés már befejeződött benne.
Ez meglepetés volt, látva, hogy a csillagászok nem számítottak arra, hogy ezt ilyen korai világegyetemben látják. Sőt, ez volt az első alkalom, amikor közvetlen bizonyítékokat szereztek, amelyek azt mutatják, hogy a Világegyetemben a legkorábbi „halott” galaxisok közül néhány fejlődött a lemez alakú tárgyakból olyan óriás ellipszis galaxisokká, amelyeket rendszeresen látunk az Űrmagazinban. .
Mint Sune Toft - a Niels Bohr Intézet Sötét Kozmológia Központjának kutatója és a tanulmány vezető szerzője - elmagyarázta, ez arra késztetheti újragondolását, hogy a galaxisok hogyan fejlődtek a korai világegyetemben:
„Ez az új betekintés arra kényszeríthet bennünket, hogy gondolkodjunk át egész kozmológiai kontextusban arról, hogy a galaxisok már korán kiégnek és lokális elliptikus alakú galaxisokká alakulnak. mert nem tudtuk megoldani őket. ”
A korábbi vizsgálatokban feltételezték, hogy a távoli elhalt galaxisok szerkezete hasonló a helyi elliptikus galaxisokhoz, amelyekbe végül kialakultak. A tanulmány előtt ezt a hipotézist nem lehetett megerősíteni, mivel a jelenlegi műszerek nem elég erősek ahhoz, hogy ilyen messze láthassák az űrbe. De a gravitációs lencse erejének és a Hubble nagy felbontásának kombinálásával Toft és csapata tisztán láthatta ezt a halott galaxist.
Az ESO Nagyon Nagy Teleszkópjának (VLT) forgási sebességméréseit a Cluster Lensing And Supernova felmérés Hubble (CLASH) archív adataival kombinálva képesek voltak meghatározni a galaxis méretét, tömegét és korát, valamint annak (elhalványult) ) a csillagképződés aránya. Végül azt találták, hogy a távoli galaxis háromszor hatalmasabb, mint a Tejút, bár a méretének csak fele, és kétszer olyan gyorsan forog.
Még mindig ismeretlen, hogy miért hagyta abba a galaxis a csillagok képződését, és utólagos felmérésekre lesz szükség kifinomultabb eszközök felhasználásával. Időközben van azonban néhány lehetséges elmélet. Például ez egy aktív galaktikus atommag eredménye lehet, amelyben a MACS 2129-1 közepén lévő szupermasszív fekete lyuk gátolja a csillagképződést oly módon, hogy felmelegíti a galaxis gázát, és kitűzi azt a galaxisból.
Vagy annak következménye lehet, hogy a hideg gáz a galaxis központjába áramlik, ahol azt gyorsan hevítették és összenyomták, megakadályozva ezzel a lehűlést és csillagképző felhők képződését. De amikor megvizsgáljuk, hogy az ilyen típusú korai, halott galaxisok hogyan vezethettek a ma látható elliptikus galaxisokhoz, Toft és munkatársai azt gondolják, hogy tudják a választ. Mint elmagyarázta, összefonódások révén lehet:
„Ha ezek a galaxisok kisebb társakkal való összeolvadással növekednek, és ezek a kisebb társak nagy számban és különféle szögekből érkeznek a galaxisra, ez végül véletlenszerűvé teszi a csillagok keringését a galaxisokban. Elképzelheted a nagyobb összefonódásokat is. Ez határozottan megsemmisíti a csillagok rendezett mozgását is. ”
Az elkövetkező években Toft és csapata reméli, hogy kihasználja a James Webb teleszkópot (amelyet 2018-ban indítanak), hogy korai halott galaxiseket keressen, abban a reményben, hogy rávilágíthat a felfedezés által felmerült megoldatlan kérdésekre. És azzal a képességgel, hogy mélyebben próbálkozzanak az űrben, a csillagászok arra számítanak, hogy sokkal többet fognak felfedni a korai világegyetemről.
