Обнаружен ранний рост гигантской галактики всего через 3 миллиарда лет после Большого взрыва

Поскольку молодая галактика находится так далеко, она выглядит такой, какой она появилась 11 миллиардов лет назад, всего через 3 миллиарда лет после рождения Вселенной в результате Большого взрыва. Астрономы думают, что компактная галактика будет продолжать расти, возможно, превратившись в гигантскую эллиптическую галактику, скопление древних звезд с дефицитом газа, которое, согласно теории, развивается изнутри, с компактным ядром, знаменующим его начало.«Мы действительно не видели процесса формирования, который мог бы создавать такие плотные объекты», — объяснила Эрика Нельсон из Йельского университета в Нью-Хейвене, штат Коннектикут, ведущий автор научной статьи, в которой объявляются результаты. «Мы подозреваем, что этот процесс формирования ядра — явление, уникальное для ранней Вселенной, потому что ранняя Вселенная в целом была более компактной.

Сегодня Вселенная настолько рассредоточена, что больше не может создавать такие объекты».Статья исследовательской группы опубликована в номере журнала Nature от 27 августа.Эта крошечная энергетическая галактика, составляющая лишь часть размера Млечного Пути, уже содержит примерно в два раза больше звезд, чем наша галактика, и все они сосредоточены в области размером всего 6000 световых лет в поперечнике.

Млечный Путь составляет около 100 000 световых лет в поперечнике. Едва видимая галактика может быть представителем гораздо большей популяции подобных объектов, скрытых пылью.«Это очень экстремальные условия», — сказал Нельсон. «Это похоже на средневековый котел, выковывающий звезды.

Там много турбулентности, и она пузырится. Если бы вы были там, ночное небо было бы ярким с молодыми звездами, и было бы много пыли, газа и остатков взрыва. звезды.

На самом деле видеть, как это происходит, завораживает ".Наряду с определением размера галактики по изображениям Хаббла, команда исследовала архивные изображения в дальнем инфракрасном диапазоне, полученные с телескопов Спитцера и Гершеля. Анализ позволил им увидеть, как быстро молодая галактика производит звезды. Спарки производит около 300 звезд в год.

Для сравнения, Млечный Путь производит около 10 звезд в год.Астрономы считают, что это бешеное звездообразование произошло из-за того, что центр галактики формируется глубоко внутри гравитационного колодца темной материи, невидимой формы материи, которая составляет основу, на которой формировались галактики в ранней Вселенной.

В этот колодец в ядре галактики втекает поток газа, вызывая волны рождения звезд.Огромное количество газа и пыли в такой экстремальной области звездообразования, как эта, может объяснить, почему эти компактные галактики до сих пор ускользали от астрономов. Вспышки звездообразования создают пыль, которая накапливается в формирующейся галактике и может блокировать некоторый звездный свет. Спарки был едва виден, и для обнаружения развивающейся галактики потребовались инфракрасные возможности широкоугольной камеры Хаббла 3, Спитцера и Гершеля.

Наблюдения показывают, что галактика яростно рождала звезды более миллиарда лет (в то время, когда свет, который мы сейчас наблюдаем, начал свое долгое путешествие). Но, по мнению исследователей, галактика не очень долго сохраняла этот бешеный темп.

В конце концов, галактика, вероятно, перестала образовывать звезды в упакованном ядре. Тогда более мелкие галактики могли слиться с растущей галактикой, заставив ее расширяться в размерах в течение следующих 10 миллиардов лет, возможно, став похожей на одну из гигантских, степенных эллиптических галактик, видимых сегодня.«Я думаю, что наше открытие решает вопрос о том, действительно ли происходил этот способ построения галактик или нет», — сказал член группы Питер ван Доккум из Йельского университета. «Сейчас возникает вопрос, как часто это происходило?

Мы подозреваем, что есть другие галактики, подобные этой, которые еще слабее в ближнем инфракрасном диапазоне. Мы думаем, что они будут ярче на более длинных волнах, так что это действительно будет в будущем. инфракрасные телескопы, такие как космический телескоп Джеймса Уэбба НАСА, чтобы найти больше этих объектов ».