Kosmos / News

Masywna, rotująca galaktyka spiralna we wczesnym wszechświecie. Miało jej tam nie być

332 interakcji
dołącz do dyskusji

Galaktyki spiralne podobne do naszej galaktyki, Drogi Mlecznej, powstawały stopniowo, z czasem zyskując swoją ogromną masę. Tak przynajmniej uważali dotychczas astronomowie. Najnowsze odkrycie podważa jednak tę teorię.

Wykorzystując do swojej pracy Obserwatorium ALMA, astronomowie dostrzegli masywny, rotujący dysk galaktyki, który teraz widzimy takim, jaki był, gdy wszechświat miał mniej niż 1,5 mld lat. Wyniki obserwacji opublikowano właśnie w periodyku Nature.

Oto Dysk Wolfe’a sprzed ponad 12 mld lat

Galaktyka DLA0817g, nazwana Dyskiem Wolfe’a, na cześć nieżyjącego już astronoma Arthura M. Wolfe’a, jest najodleglejszą dotąd zaobserwowaną obracającą się galaktyką dyskową. Niezrównana precyzja instrumentów ALMA pozwoliła ustalić, że galaktyka rotuje z prędkością 272 km/s, czyli zbliżoną do prędkości rotacji Drogi Mlecznej.

Już wcześniej podejrzewano, że we wczesnym wszechświecie mogły istnieć takie rotujące dyski pełne gazu. Dopiero teraz jednak, dzięki ALMA, zdobyliśmy jednoznaczne dowody na to, że takie galaktyki istniały już 1,5 mld lat po Wielkim Wybuchu. – mówi Marcel neeleman z Instytutu Maxa Plancka w Heidelbergu.

Odkrycie Dysku Wolfe’a podważa wiele teorii próbujących wyjaśnić procesy formowania galaktyk. Mówią one, że masywne galaktyki na tym etapie historii wszechświata powiększały swoją masę, łącząc się z kolejnymi, mniejszymi galaktykami i gorącymi obłokami gazu.

Większość galaktyk odkrywanych w młodym wszechświecie wygląda jak jeden wielki chaos, ponieważ wciąż noszą na sobie ślady gwałtownych procesów łączenia z innymi galaktykami. Takie procesy skutecznie utrudniają powstawanie uporządkowanych, chłodnych, rotujących dysków, jakie możemy obserwować w obecnym wszechświecie.

Większość scenariuszy powstawania galaktyk umożliwia powstawanie uporządkowanych dysków dopiero 6 mld lat po Wielkim Wybuchu. Fakt odkrycia takiej galaktyki w tak wczesnym wszechświecie wskazuje, że nie poznaliśmy jeszcze wszystkich procesów, które kształtowały galaktyki spiralne.

Podejrzewamy, że Dysk Wolfe’a powstał stopniowo przyciągając coraz więcej chłodnego gazu z otoczenia – mówi J. Xavier Prochaska z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Cruz. Mimo to wciąż nie wiemy, jak można zbierać w jednym miejscu tak dużo gazu jednocześnie utrzymując stosunkowo stabilny, rotujący dysk.

Wiele różnych oczu spogląda na Dysk Wolfe’a.

Badacze postanowili zbadać ten niesamowity obiekt w wielu różnych zakresach promieniowania, aby w ten sposób zdobyć jak najwięcej informacji o nim. Za pomocą Obserwatorium ALMA, w zakresie radiowym obserwowano ruch galaktyki i zmierzono masę gazu atomowego i pyłu. Obserwatorium Very Large Array zmierzyło masę wodoru cząsteczkowego – paliwa do procesów gwiazdotwórczych. Natomiast Kosmiczny Teleskop Hubble’a  w zakresie ultrafioletowym obserwował masywne gwiazdy.

– Tempo powstawania nowych gwiazd w Dysku Wolfe’a jest co najmniej dziesięciokrotnie wyższe od naszej własnej galaktyki – mówi Prochaska. To musi być jedna z najpłodniejszych galaktyk dyskowych we wczesnym wszechświecie.

Dysk Wolfe’a naukowcy odkryli po raz pierwszy w 2017 r. w danych zebranych za pomocą radioteleskopu ALMA. Neeleman wraz ze swoim zespołem odkrył galaktykę podczas analizy promieniowania emitowanego przez jeszcze bardziej odległy kwazar. Promieniowanie kwazaru zostało częściowo pochłonięte przelatując przez masywny obłok wodoru otaczający galaktykę. To właśnie w ten sposób astronomowie ją dostrzegli. Zamiast poszukiwać promieniowania emitowanego bezpośrednio przez wyjątkowo jasne, ale rzadsze galaktyki, astronomowie skorzystali z metody poszukiwania efektów absorpcji promieniowania, aby znaleźć ciemniejsze, bardziej normalne galaktyki we wczesnym wszechświecie.

Sam fakt, że udało nam się znaleźć Dysk Wolfe’a przy wykorzystaniu tej metody oznacza, że należy on do normalnej populacji galaktyk obecnych w tym czasie. Gdy w trakcie naszych najnowszych obserwacji prowadzonych za pomocą radioteleskopu ALMA dostrzegliśmy, że galaktyka rotuje, uświadomiliśmy sobie, że wczesne rotujące galaktyki dyskowe nie są takie rzadkie, jak nam się wydawało, a więc może ich tam być znacznie więcej – podsumowuje Neeleman.

Nie przegap nowych tekstów. Obserwuj Spider’s Web w Google News.

przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst