Tam so zunaj; drobne, izjemno šibke in neverjetno starodavne pritlikave galaksije s tako malo zvezd, da jih znanstveniki imenujejo "duhove galaksije."
Astronomi verjamejo, da so te drobne galaksije, podobne duhovom, opažene ob galaksiji Mlečna pot med najstarejšimi, najtanjšimi in najbolj neokrnjenimi galaksijami v vesolju. Hubble pogledi razkrivajo, da imata njune zvezde isti datum rojstva. Vse galaksije so začele tvoriti zvezde pred več kot 13 milijardami let, potem pa so se nenadoma ustavile v le milijardi let po tem, ko se je Vesolje rodilo.
"Te galaksije so vse starodavne in so iste starosti, tako da veste, da se je nekaj nagibalo kot giljotina in hkrati izklopilo nastajanje zvezd v teh galaksijah," je dejal Tom Brown iz Znanstvenega inštituta za vesoljski teleskop v Baltimoru , Md., Vodja študije. "Najverjetnejša razlaga je rejonizacija."
Reionizacija vesolja se je začela v prvi milijardi let po velikem udaru. V tem času je sevanje prvih zvezd elektrone odvrnilo z vodikovih atomov, ionizirajoč vodikov plin. Ta postopek je tudi omogočil, da je plin vodik postal prozoren za ultravijolično svetlobo. Ta isti postopek ima lahko tudi stisnjene zvezde v pritlikavih galaksijah, kakršne so bile v Brownovi študiji. Te galaksije so drobni bratranci zvezdastih pritlikavih galaksij v bližini Mlečne poti. In zaradi svoje majhnosti, ki je bila stara le 2000 svetlobnih let, niso bili dovolj masivni, da bi se zaščitili pred ostro ultravijolično svetlobo zgodnjega vesolja, ki je odvzela njihovo majhno zalogo vodikovega plina, ne da bi lahko ustvarili nove zvezde.
Astronomi so poleg teorije reionizacije predlagali veliko razlogov za pomanjkanje zvezd v teh galaksijah. Nekateri znanstveniki so verjeli, da so notranji dogodki, kot so supernove, odpihnili plin, potreben za ustvarjanje novih zvezd. Drugi pa so namigovali, da so galaksije preprosto porabile svojo zalogo vodikovega plina, potrebnega za izdelavo zvezd.
Brown je meril starosti zvezd, saj je pogledal njihovo svetlost in barve. Zvezdne populacije v teh fosilnih galaksijah segajo od nekaj sto do nekaj tisoč zvezd; nekaj sonca, nekaj rdečih palčkov in nekaj rdečih zvezd, večjih od našega Sonca. Ko so dokazi pokazali, da so zvezde resnično starodavne, je Brown zaprosil Hubblejevo napredno kamero za ankete, da se je zakopljelo globoko v šestih galaksijah, da bi ugotovilo, kdaj se rodijo. Skupina je do zdaj analizirala podatke za tri; Herkul, Leo IV in major Urša. Galaksije ležijo med 330.000 svetlobnimi leti do 490.000 svetlobnih let. Za primerjavo je Brown primerjal zvezde galaksij z zvezdami, ki so jih našli v M92, 13 milijard let starem krogelnem grozdu, ki se nahaja približno 26.000 svetlobnih let od Zemlje. Ugotovil je, da sta podobne starosti.
"To so fosili najzgodnejših galaksij v vesolju," je dejal Brown. "Niso se spremenili v milijardah let. Te galaksije so za razliko od večine bližnjih galaksij, ki imajo dolgo zgodovino nastanka zvezd. "
Brownovo odkritje bi lahko pomagalo razložiti tako imenovano "težavo z manjkajočimi sateliti." Astronomi so opazili le nekaj ducatov pritlikavih galaksij okoli Mlečne poti, medtem ko računalniške simulacije predvidevajo, da bi moralo obstajati na tisoče. Morda pa obstajajo. Raziskava Sloan je v soseski Mlečne poti našla več kot ducat majhnih, zvezdastih zvezd, medtem ko je skenirala le del neba. Astronomi menijo, da lahko na desetine več zelo šibkih galaksij skrivajo neopažene z možnostjo tisoče še manjših palčkov, ki skoraj ne vsebujejo zvezd.
Drobne galaksije so morda prikrajšane za zvezde, vendar imajo še vedno veliko temne snovi, okvir, na katerem so zgrajene galaksije. Običajne pritlikave galaksije v bližini galaksije Mlečni pot vsebujejo desetkrat več temne snovi kot navadna vidna snov. Brown pojasnjuje, da so te drobne galaksije zdaj otoki večinoma temne snovi, ki jih ne vidijo več milijard let, dokler jih astronomi niso začeli najti v anketi Sloan.
Brownovi rezultati so objavljeni v 1. julijski številki Pisma astrofizičnega časopisa.
Opis slike 1: Te Hubble slike prikazujejo zatemnjeno, zvezdniško stradajočo pritlikavo galaksijo Leo IV. Slika na levi prikazuje del galaksije, ki ga je začrtala bela pravokotna škatla. Škatla meri 83 svetlobnih let v širino 163 svetlobnih let. Nekaj zvezd v Levu IV se izgubi med sosednjimi zvezdami in oddaljenimi galaksijami. Na srednji sliki je prikazan od blizu pogled na galaksije v ozadju. Slika desno prikazuje samo zvezde v Levu IV. Galaktika, ki vsebuje več tisoč zvezd, je sestavljena iz sonca podobnih zvezd, bledih, rdečih pritlikavih zvezd in nekaj rdečih velikanskih zvezd, svetlejših od sonca. Zasluge: NASA, ESA in T. Brown (STScI)
Opis slike 2: Te računalniške simulacije kažejo roj temnih snovi okoli naše galaksije Mlečna pot. Nekatere koncentracije temne snovi so dovolj velike, da sprožijo nastanek zvezd. Na tisoče grup temne snovi obstaja skupaj z našo galaksijo Mlečni pot, ki je prikazana na sredini zgornje plošče. Zeleni madeži na srednji plošči so koščki temne snovi, ki so dovolj masivni, da pridobivajo plin iz medgalaktičnega medija in sprožijo nastajanje zvezde, sčasoma ustvarijo pritlikave galaksije. Na spodnji plošči so rdeče klopi ultra rahle pritlikave galaksije, ki so že zdavnaj nehale oblikovati zvezde. Brown in J. Tumlinson (STScI)
