Narodziny gwiazd rozszerzają jądra galaktyk

Najnowsze badania wskazują, że aktywność gwiazdotwórcza przyczynia się do rozszerzania obszarów centralnych galaktyk. Za pomocą 3 potężnych teleskopów umieszczonych na powierzchni i na orbicie, naukowcy obserwowali najstarsze galaktyki i odnaleźli dowody na zachodzące w ich środkach dynamiczne procesy powstawania gwiazd. To odkrycie sugeruje, że galaktyki mogą zmieniać swój kształt bez wchodzenia w interakcje z innymi galaktykami.

Aby zrozumieć ewolucję galaktyk, międzynarodowy zespół naukowców skupił się na badaniu odległych galaktyk znajdujących się 11 miliardów lat świetlnych od Ziemi. Jako że ich światłu dotarcie do Ziemi zajmuje 11 miliardów lat, naukowcy mogli obserwować w jaki sposób te obiekty wyglądały w przeszłości, jedynie 3 miliardy lat po Wielkim Wybuchu. Naukowcy uważają, że ten okres był najważniejszą epoką w dziejach rozwoju galaktyk, ponieważ większość z nich zaczęła się formować właśnie w tym czasie.

“Potężne galaktyki eliptyczne prawdopodobnie powstają podczas kolizji innych dysków galaktycznych” – wyjaśnia główny autor badań doktor Ken-ichi Tadaki z NAOJ (ang. National Astronomical Observatory of Japan). “Nie wiadomo jednak czy wszystkie galaktyki eliptyczne w swojej przeszłości doświadczyły takiego zderzenia. Być może istnieje również inne wyjaśnienie.”

W badaniach naukowcy użyli połączonych sił 3 teleskopów, aby móc zanalizować te stare galaktyki. Jako pierwszy wykorzystali japoński 8,2 metrowy teleskop Subaru NAOJ znajdujący się na Hawajach. Dzięki niemu badacze mogli wybrać 25 galaktyk należących do określonego wcześniej przedziału czasu. Następnie za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble’a NASA/ESA oraz największego na świecie interferometru radiowego ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) rozpoczęli dokładną obserwację tych obiektów.

Dane z Hubble’a dostarczyły informacji na temat widocznego kształtu wybranych galaktyk, czyli de facto ich stan sprzed 11 miliardów lat. W tym czasie ALMA rejestrowała fale submilimetrowe pochodzące ze znajdujących się tam zimnych chmur gazu i pyłu, które są miejscami narodzin młodych gwiazd. Po połączeniu danych z tych 2 urządzeń, naukowcy mogli określić jak wyglądały galaktyki 11 miliardów lat temu oraz w jaki sposób ewoluowały.

Dzięki wysokiej rozdzielczości teleskopu Hubble’a i ALMA naukowcy mogli zrekonstruować metamorfozę, którą przeszły obserwowane galaktyki. Z danych przesłanych przez Hubble’a badacze dowiedzieli się, że część dyskowa galaktyki dominuje w jej przestrzeni. Obrazy dostarczone przez ALMA natomiast wykryły ogromny obszar gazu i pyłu, materiału budulcowego gwiazd, co wskazuje, że procesy powstawania nowych gwiazd zachodzą tam bardzo dynamicznie. Aktywność gwiazdotwórcza jest tak wysoka, że znaczne ich liczby powstają w środkach tych galaktyk. Ta obserwacja skłania astronomów do przyjęcia, że ostatecznie te galaktyki zostaną zdominowane przez skupiska gwiazd w ich centrum i przekształcą się w galaktyki eliptyczne lub soczewkowate.


Źródło: Astrophysical Journal

Więcej informacji:

Na zdjęciu: przedstawienie tworzących się gwiazd w centrum galaktyki. Źródło: NAOJ.