Astronómovia objavili podozrivo tvarovanú galaxiu, ktorá sa skrýva vo veľmi ranom vesmíre

(NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello)

Asi pred 13,8 miliardami rokov nejakým spôsobom vznikol vesmír. Ale neprišiel úplne vybavený. V určitom okamihu sa vytvorili prvé hviezdy a prvé galaxie. Ako a kedy sa to stalo, je stále záhadou, ktorú sa astronómovia snažia vyriešiť... ale jedna galaxia môže mať životne dôležitý kľúč.

Volá sa DLA0817g – prezývaný Wolfov disk – chladná, rotujúca, na plyn bohatá disková galaxia s hmotnosťou približne 72 miliárd krát väčšou ako naše Slnko. A Atacama Large Millimeter/submilimeter Array ho zachytilo vo vzdialenosti obrovských 12,5 miliardy svetelných rokov - keď bol vesmír len 10 percent svojho súčasného veku.

Je to najskoršia galaxia s rotujúcim diskom, ktorú astronómovia doteraz našli, a jej samotná existencia mení naše chápanie formovania galaxií v ranom vesmíre.



Väčšina galaxií v ranom vesmíre je doslova horúca kaša. Všetky sú fľakovité, s hviezdami lietajúcimi na všetky strany a pomerne vysokými teplotami. Astronómovia to interpretovali tak, že sa zväčšili kolízie a splynutie s inými galaxiami - horúci, chaotický proces.

„Väčšina galaxií, ktoré nájdeme na začiatku vesmíru, vyzerá ako vraky vlakov, pretože prešli konzistentným a často „násilným“ splývaním,“ vysvetlil astronóm Marcel Neeleman z Inštitútu Maxa Plancka pre astronómiu v Nemecku.

'Tieto horúce zlúčenia sťažujú vytváranie dobre usporiadaných, studených rotujúcich diskov, aké pozorujeme v našom súčasnom vesmíre.'

V tomto scenári trvá dlho, kým galaxie vychladnú a vyhladia sa na usporiadanejšie rotujúce diskové galaxie, ako je Mliečna dráha. Vo všeobecnosti ich začneme vidieť až 4 až 6 miliárd rokov po tom Veľký tresk .

Toto je „horúci“ spôsob formovania galaxií. Astronómovia však predpovedali a simulovali aj iný spôsob – „studený“ režim.

Najprv musíte začať s prvotnou polievkou, ionizovanou kvark-gluónová plazma ktoré naplnili vesmír pred vznikom hmoty. Ak chcete prejsť z tejto homogénnej plazmy do vesmíru plného vecí, astrofyzici spustili simulácie, ktoré naznačujú temná hmota je zodpovedný.

Nevieme, čo je temná hmota. Nemôžeme to zistiť priamo, ale áno gravitačne interaguje s normálnou hmotou . Pomáha držať galaxie pohromade a veríme, že by to mohlo byť rozhodujúce pre vznik galaxií, zhluky, ktoré spolu sťahujú plyn a hviezdy do galaxií .

Superpočítačové simulácie ukázali, že masívna sieť temnej hmoty v ranom vesmíre mohla uľahčiť vznik chladných galaxií. Ak bol plyn na začiatku chladný, mohol byť privádzaný pozdĺž vlákien siete do zhlukov temnej hmoty, ktoré by sa zväčšovali do veľkých, chladných a usporiadaných diskových galaxií.

Jediný spôsob, ako potvrdiť tento model, sú pozorovacie dôkazy, takže výskumníci hľadali cestu pomocou svetla ešte vzdialenejších galaxií, nazývaných kvazary.

Vzdialené galaxie je veľmi ťažké vidieť, ale kvazary patria medzi najžiarivejšie objekty vo vesmíre - galaxie osvetlené aktívnym supermasívom čierna diera , priestor okolo neho vyžaruje žiarenie, keď sa napája. Tím obrátil silné schopnosti ALMA na tieto vzdialené kvazary, pričom v ich svetle hľadal podpisy, ktoré by ukázali, že na ceste prešla galaxiou naplnenou plynom.

Našli to. Svetlo z jedného z kvazarov, ktoré zobrazili, prešlo cez oblasť bohatú na vodík - podpis Wolfeho disku.

A bolo tu ešte niečo. Svetlo na jednej strane disku bolo komprimované alebo modré. Vidíme to, keď sa k nám niečo hýbe. A svetlo z druhej strany bolo natiahnuté, alebo červené posunuté – vzdialilo sa od nás. Objekt sa otáčal.

Tieto Dopplerove posuny, ako sú známe, potom umožnili výskumníkom vypočítať rýchlosť rotácie galaxie: približne 272 kilometrov za sekundu.

Ešte divokejšie je, že tím verí, že Wolfe Disk nie je jediný svojho druhu.

'Skutočnosť, že sme našli Wolfov disk pomocou tejto metódy, nám hovorí, že patrí k normálnej populácii galaxií prítomných v raných dobách,' Povedal Neeleman .

'Keď naše najnovšie pozorovania s ALMA prekvapivo ukázali, že sa otáča, uvedomili sme si, že skoré rotujúce diskové galaxie nie sú také zriedkavé, ako sme si mysleli, a že by ich tam malo byť oveľa viac.'

Tím bude pokračovať v pátraní po týchto galaxiách, aby zistil, aká bežná bola studená akrécia v ranom vesmíre.

Výskum bol publikovaný v r Príroda .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.