Napis: upodobitev umetnika galaksije BX442 in njene pritlikave pritlikave galaksije (zgoraj levo). Zasluge: Dunlap Inštitut za astronomijo in astrofiziko / Joe Bergeron
Starodavna zvezda, ki potuje 10,7 milijarde let, je prinesla presenečenje - dokazi o spiralni galaksiji že dolgo, preden so znane, da so se oblikovale druge spiralne galaksije.
"Ko se s časom vračate v zgodnje vesolje, so galaksije videti res čudno, nerodno in nepravilno, ne simetrično," je povedala Alice Shapley, izredna profesorica fizike in astronomije na UCLA in soavtorica študije, poročene v današnji reviji Nature . "Velika večina starih galaksij je videti kot razbitine vlakov. Naša prva misel je bila, zakaj je ta tako drugačen in tako lep? "
Galaksije danes prihajajo v najrazličnejših oblikah in velikostih. Nekatere, kot je naša galaksija Mlečni pot, so vrteči se diski zvezd in plina, imenovani spiralne galaksije. Druge galaksije, imenovane eliptične galaksije, spominjajo na orjaške krogle starejših rdečkastih zvezd, ki se premikajo v naključnih smereh. Potem so tu številne manjše galaksije nepravilne oblike, povezane z gravitacijo, vendar nimajo nobene vidne strukture. Velika, raznolika populacija teh vrst nepravilnih galaksij je prevladovala v zgodnjem vesolju, pravi Shapely.
Svetloba te neverjetno oddaljene spiralne galaksije, ki potuje s skoraj šestimi trilijoni milj na leto, je potrebovala 10,7 milijarde let, da je dosegla Zemljo; samo 3 milijarde let po tem, ko je bilo vesolje ustvarjeno v dogodku, imenovanem Veliki prasak.
V sporočilu za javnost UCLA so astronomi ostro oči vesoljskega teleskopa Hubble uporabili za vohunjenje 300 zelo oddaljenih galaksij v zgodnjem vesolju. Znanstveniki so prvotno mislili, da je njihova galaksija, ena najbolj množičnih v njihovi raziskavi, ki jo je vodil neprijeten naziv BX442, iluzija, morda dve galaksiji, ki sta bili nameščeni drug na drugega.
"Dejstvo, da ta galaksija obstaja, je osupljivo," je dejal David Law, glavni avtor študije in podoktorski sodelavec Instituta Dunlap na Inštitutu za astronomijo in astrofiziko Univerze v Torontu. "Trenutna modrost velja, da takšnih spiralnih galaksij" velikega oblikovanja "preprosto ni bilo tako zgodaj v zgodovini vesolja." Galaksija 'grand design' ima vidne, dobro oblikovane spiralne roke.
Za boljše razumevanje njihove podobe so astronomi uporabili edinstven, najsodobnejši instrument, imenovan spektrograf OSIRIS na W.M. Observatorij Keck na mirujočem vulkanu Mauna Kea. Instrument, ki ga je zgradil profesor UCLA James Larkin, jim je omogočil preučevanje svetlobe s približno 3.600 lokacij v BX442 in okoli njega. Ta spekter jim je dajal namige, ki so jih potrebovali, da bi pokazali, da resnično gledajo v eno samo vrtljivo spiralno galaksijo.
Medtem ko so spiralne galaksije v trenutnem kozmosu obilne, to ni bilo vedno tako. Spiralne galaksije v zgodnjem vesolju so bile redke zaradi pogostih interakcij. "BX442 je videti kot bližnja galaksija, v zgodnjem vesolju pa so se galaksije trkale veliko pogosteje," pravi Shapely. "Plin je prihajal iz medgalaktičnega medija in hranil zvezde, ki so se oblikovale precej hitreje kot danes; precej hitreje so rasle tudi črne luknje. Vesoljski časopis je v primerjavi s tem zgodnjim časom dolgočasen. "
Shapely in Law menita, da je gravitacijsko utežiranje med spremljevalcem pritlikave galaksije in BX442 morda odgovorno za njegov futuristični videz. Spremljevalec je na njihovi podobi videti le majhno pikico. Računalniške simulacije, ki jih je izvedla Charlotte Christensen, podoktorska študentka na univerzi v Arizoni in soavtorica prispevka, dokazujejo to zamisel. Sčasoma se bosta BX442 in manjša galaksija verjetno združila.
Shapley je dejal, da BX442 predstavlja povezavo med zgodnjimi galaksijami, ki so veliko bolj turbulentne, in vrtečimi se spiralnimi galaksijami, ki jih vidimo okoli nas. "Dejansko lahko ta galaksija poudari pomen interakcij združitev v kateri koli kozmični dobi pri ustvarjanju velike konstrukcijske spiralne strukture," je dejala.
Študija BX442 bo verjetno pomagala astronomom razumeti, kako se oblikujejo spiralne galaksije, kot je Mlečna pot, je dodala.
Napis 2: HST / Keck lažna barvna sestavljena slika galaksije BX442. Zasluge: David Law / Dunlap Inštitut za astronomijo in astrofiziko
