Wykryto ruch wirowy we wczesnych galaktykach

Astronomowie spojrzeli wstecz do czasu wkrótce po Wielkim Wybuchu i odkryli w niektórych najwcześniej powstałych galaktykach wirujący gaz. Te „noworodki” – obserwowane, gdy się pojawiły blisko 13 miliardów lat temu – kręciły się jak wir, podobnie do naszej Drogi Mlecznej.

Międzynarodowy zespół pod kierownictwem Renske Smit z Kavli Institute of Cosmology na Uniwersytecie Cambridge, użył ALMA, aby otworzyć nowe okno na odległy Wszechświat, i zidentyfikowali normalne, gwiazdotwórcze galaktyki na bardzo wczesnym etapie historii kosmosu. Wyniki zostały opublikowane w czasopiśmie Nature i zostaną przedstawione na 231 spotkaniu Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego.

Światło z odległych obiektów potrzebuje czasu, aby dotrzeć do Ziemi, więc obserwowanie tych oddalonych o miliardy lat świetlnych pozwala spojrzeć wstecz w czasie i bezpośrednio obserwować powstawanie najwcześniejszych galaktyk. Jednak Wszechświat w tym czasie był wypełniony ukrytą „mgiełką” neutralnego wodoru, co utrudnia zobaczenie procesu formowania się pierwszych galaktyk za pomocą teleskopów optycznych.

Smit i jej koledzy wykorzystali ALMA do obserwacji dwóch nowonarodzonych galaktyk, które istniały zaledwie 800 milionów lat po Wielkim Wybuchu. Analizując spektralny „odcisk palca” światła w dalekiej podczerwieni zebrany przez ALMA, byli w stanie ustalić odległość do galaktyki i po raz pierwszy zobaczyć wewnętrzny ruch gazu, który napędzał ich wzrost.

„Przed ALMA nigdy nie byliśmy w stanie zobaczyć formowania się galaktyk w tak dokładny sposób i nigdy nie byliśmy w stanie zmierzyć przepływu gazu w galaktykach tak wcześnie w historii Wszechświata” – powiedział współautor, Stefano Carniani, z Cambridge’s Cavendish Laboratory i Kavli Institute of Cosmology.

Naukowcy odkryli, że gaz w tych nowonarodzonych galaktykach rotował w ruchu wirowym, podobnie do naszej galaktyki oraz innych, bardziej dojrzałych galaktyk znacznie później w historii Wszechświata. Pomimo ich stosunkowo niewielkich rozmiarów – około pięć razy mniejsze, niż Droga Mleczna – galaktyki te tworzyły gwiazdy w większym tempie, lecz naukowcy byli zaskoczeni odkryciem, że nie były one tak chaotyczne, jak oczekiwano.

„We wczesnym Wszechświecie grawitacja powodowała szybki przepływ gazu do galaktyk, mieszanie go i tworzenie wielu nowych gwiazd – gwałtowne eksplozje supernowych również powodowały turbulencje. Spodziewaliśmy się, że młode galaktyki będą dynamicznie ‘nieuporządkowane’ ze względu na spustoszenie spowodowane wybuchem młodych gwiazd, ale te mini-galaktyki pokazują zdolność zachowania porządku i wyglądają na dobrze uregulowane. Pomimo niewielkich rozmiarów rosną szybko, aby stać się jednymi z ‘dorosłych’ galaktyk, takich, w jakiej obecnie żyjemy” – mówi Smit.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Więcej:
Astronomers Detect Whirlpool Movement in Early Galaxies

Źródło: NRAO

Na zdjęciu: Wizja artystyczna rotującej galaktyki we wczesnym Wszechświecie. Źródło: Institute of Astronomy, Amanda Smith NRAO/AUI/NSF