Čeprav je vesoljsko plovilo izčrpalo zaloge tekočega helijevega hladilnega sredstva, ki je potrebno za opazovanje infrardeče energije daljnega Vesolja, podatki, ki jih je zbral ESA vesoljski observatorij Herschel, še vedno pomagajo razvozlati kozmične skrivnosti - na primer, kako so stare eliptične galaksije tako hitro postale tako velike, da se napolnijo navzgor z zvezdami in nato, nenadoma, popolnoma zaustavite nastajanje zvezd.
Zdaj so s pomočjo informacij, ki jih je sprva zbral Herschel in nato preučil bližje z več drugimi opazovalnicami na vesolju in tleh, raziskovalci našli "manjkajočo povezavo" v evoluciji zgodnjih eliptikov: ogromno zvezdasto spajanje dveh masivnih galaksij, ujetih v dejanju, ko je bilo vesolje staro le 3 milijarde let.
To je bila dolgoletna kozmološka zagonetka: kako so nastale ogromne galaksije v zgodnjem vesolju? Opazovanja daljnih velikih eliptičnih galaksij, polnih starih rdečih zvezd (in nekaj svetlih, mladih), ki so obstajale, ko je bilo vesolje staro le nekaj milijard let, se ne skladajo s tem, kako so nekoč mislile, da se take galaksije oblikujejo - in sicer skozi postopno kopičenje številnih manjših pritlikavih galaksij.
Toda tak postopek bi potreboval čas - veliko dlje kot nekaj milijard let. Torej, še en predlog je, da bi lahko ogromne eliptične galaksije nastale s trčenjem in združitvijo velikih galaksij, vsaka polna plina, prahu in novih zvezd ... in da bi združitev sprožila besno tvorbo še več zvezd.
Preiskava svetle regije, ki jo je prvič našel Herschel, poimenovana HXMM01, je ugotovila tako združitev dveh galaksij, oddaljenih 11 milijard svetlobnih let.
Ogromne galaksije so povezane s plinskim mostom in vsaka ima zvezdno maso približno 100 milijard Soncev - in sproščajo nove zvezde z neverjetno hitrostjo približno 2000 na leto.
"Gledamo mlajšo fazo v življenju teh galaksij - mladostniški razpon dejavnosti, ki ne bo trajal zelo dolgo," je dejal Hai Fu s kalifornijske univerze v Irvineu, vodilni avtor nove študije, ki opisuje rezultate .
Zakrito za ogromnimi oblaki kozmičnega prahu, so Herschelove oči, ki iščejo toploto, celo zaznale HXMM01.
"Te galaksije, ki se združujejo, se širijo z novimi zvezdami in jih popolnoma skriva prah," je povedala soavtorica Asantha Cooray, tudi kalifornijska univerza v Irvineu. "Brez Herschelovih daljinskih infrardečih detektorjev nas skozi prah ne bi bilo mogoče videti skozi prah."
Herschel je prvič opazil trkajoči dvoboj na slikah, posnetih z daljše valovno infrardečo svetlobo, kot je prikazano na zgornji sliki na levi strani. Nadaljnja opazovanja številnih drugih teleskopov so pomagala določiti ekstremno stopnjo nastajanja zvezd pri združitvi, pa tudi njegovo neverjetno maso.
Slika desno prikazuje pogled od blizu, z združenimi galaksijami so bile obkrožene. Rdeči podatki so iz submilimeterimetrskega sklopa Smithsonian Astrophysical Observatory na vrhu Mauna Kea na Havajih in kažejo na prah obkrožena območja nastanka zvezd. Zeleni podatki, ki jih je posnel zelo velik razpon Nacionalnega observatorija za radio astronomijo v bližini Socorra, NM, kažejo plin ogljikov monoksid v galaksijah. Poleg tega modra kaže zvezdna svetloba.
Čeprav galaksije v HXMM01 vsako leto ustvarijo na tisoče novih zvezd, kot jih ima naša Mlečna pot, tako visok nastanek zvezd ni vzdržen. Rezervoar za plin, ki ga vsebuje sistem, se bo hitro izčrpal, kar bo nadaljevalo nastajanje zvezd in vodi do staranja populacije nizkih mas, hladnih, rdečih zvezd - učinkovito "izklopijo" zvezdaste tvorbe, kot je bilo priča drugim zgodnjim eliptikom.
Dr. Fu in njegova ekipa ocenjujejo, da bo potrebnih približno 200 milijonov let, da se ves plin pretvori v zvezde, postopek združevanja pa se bo končal v milijardi let. Končni izdelek bo ogromna rdeča in mrtva eliptična galaksija s približno 400 milijardami sončne mase.
Študija je objavljena v spletni številki 22. maja Narava.
Preberite več o objavi novic ESA Herschel tukaj, pa tudi na nasinem spletnem mestu NASA. Spodaj si oglejte animacijo galaktične združitve:
Glavni slikovni kredit: ESA / NASA / JPL-Caltech / UC Irvine / STScI / Keck / NRAO / SAO
