Zahvaljujoč nedavnim izboljšavam vesoljskih in zemeljskih teleskopov so astronomi lahko sondirali globlje v vesolje kot kdaj koli prej. Če pogledamo milijarde let nazaj v čas, lahko preizkusimo svoje teorije o zgodovini nastanka in razvoja galaktike. Na žalost je preučevanje zelo zgodaj vesolja zastrašujoča naloga in tista, ki presega zmožnosti naših sedanjih instrumentov.
Toda združitev moči vesoljskega teleskopa Hubble s tehniko, imenovano gravitacijsko lečo, je ekipa astronomov prvič odkrila kompaktno galaksijo, ki je nehala ustvarjati zvezde le nekaj milijard let po velikem udaru. Odkritje takšne galaksije, ki obstaja že tako zgodaj v vesolju, je brez primere in predstavlja velik izziv teorijam o tem, kako se množične galaksije oblikujejo in razvijajo.
O njihovih ugotovitvah so poročali v študiji z naslovom "Masivna, mrtva galaksija diskov v zgodnjem vesolju", ki se je pojavila v številki 22. junija Narava.Kot je razvidno iz študije, se je ekipa za raziskovanje oddaljene galaksije, imenovane MACS 2129-1, oprla na podatke iz Hubbleja, ki so jih združili z gravitacijskim lečanjem - kjer ogromen grozd galaksij povečuje in raztegne slike bolj oddaljenih galaksij.
Kar so našli, je bilo povsem nepričakovano. Glede na starost galaksije - ki je znašala le tri milijarde let po velikem udaru - so pričakovali, da bodo videli kaotično kroglico zvezd, ki so se oblikovale zaradi zgodnjih združitev galaksij. Namesto tega so opazili, da je galaksija, ki je bila v obliki diska (kot Mlečna pot), dejansko mrtva - kar pomeni, da se je znotraj nje že ustavilo nastajanje zvezd.
To je bilo presenečenje, saj astronomi niso pričakovali, da bodo to videli tako zgodaj v vesolju. Še več, prvič so bili pridobljeni neposredni dokazi, ki kažejo, kako so se vsaj nekatere najzgodnejše »mrtve« galaksije v vesolju razvile iz predmetov v obliki diska, da so postale velikanske eliptične galaksije, ki jih redno vidimo v vesoljski reviji .
Kot je pojasnila Sune Toft, raziskovalka iz Centra za temno kozmologijo na inštitutu Niels Bohr in vodilna avtorica študije, bo to lahko na novo premislilo, kako so se v zgodnjem vesolju razvile galaksije:
"Ta novi vpogled nas lahko prisili, da ponovno razmislimo o celotnem kozmološkem kontekstu, kako se galaksije izgorejo že zgodaj in se razvijejo v lokalne galaksije eliptične oblike. ker jih nismo mogli rešiti. "
V prejšnjih raziskavah so predvidevali, da so oddaljene mrtve galaksije po strukturi podobne lokalnim eliptičnim galaksijam, v katere so se na koncu razvile. Pred to raziskavo potrditev te hipoteze ni bila mogoča, saj trenutni instrumenti niso dovolj močni, da bi videli to daleč v vesolje. Toda s kombinacijo moči gravitacijskega leče z Hubbleovo visoko ločljivostjo so Toft in njegova ekipa to mrtvo galaksijo lahko jasno videli.
Z meritvami hitrosti vrtenja iz zelo velikega teleskopa ESO (VLT) z arhivskimi podatki iz raziskave Cluster Lensing And Supernova s Hubbleom (CLASH) so lahko določili velikost galaksije, maso in starost ter njeno (odpovedano) ) hitrost nastajanja zvezd. Navsezadnje so ugotovili, da je oddaljena galaksija trikrat večja od Mlečne poti, čeprav je le za polovico večja, in se vrti več kot dvakrat hitreje.
Zakaj je ta galaksija nehala tvoriti zvezde, še vedno ni znano, zato bodo potrebne nadaljnje raziskave z uporabo bolj izpopolnjenih instrumentov. Vmes pa obstaja nekaj možnih teorij. Lahko je na primer posledica aktivnega galaktičnega jedra, kjer je supermasivna črna luknja v središču MACS 2129-1 zavirala nastajanje zvezd, tako da je segrevala plin galaksije in ga izgnala iz galaksije.
Lahko pa je posledica, da se hladni plin pretaka v središče galaksije, kjer se je hitro segreval in stisnil, s čimer preprečuje, da bi se ohlajal in oblikoval oblake, ki tvorijo zvezdo. Ko pa gre za to, kako bi te vrste zgodnjih, mrtvih galaksij lahko pripeljale do eliptičnih galaksij, ki jih vidimo danes, Toft in njegovi sodelavci mislijo, da poznajo odgovor. Kot je pojasnil, gre lahko za združitve:
"Če te galaksije rastejo z združevanjem z manjšimi spremljevalci in ti manjši spremljevalci prihajajo v velikem številu in iz različnih vrst kotov na galaksijo, bi to sčasoma naključno izbralo orbite zvezd v galaksijah. Lahko si predstavljate tudi večje združitve. To bi zagotovo uničilo tudi urejeno gibanje zvezd. "
V prihodnjih letih Toft in njegova ekipa upajo, da bodo izkoristili teleskop James Webb (ki bo predstavljen leta 2018) za iskanje več zgodnjih mrtvih galaksij v upanju, da bo lahko osvetlil nerešena vprašanja, ki jih odkrije. In z možnostjo sondiranja globlje v vesolje astronomi predvidevajo, da se bo o zgodnjem Vesolju razkrilo veliko več.
