Množične galaksije v zgodnjem Vesolju so tvorile zvezde na veliko hitrejšem posnetku kot danes - ustvarijo enakovredno tisoč novih soncev na leto. Ta stopnja je dosegla svoj vrhunec 3 milijarde let po velikem udaru in s 6 milijardami let so galaksije ustvarile večino svojih zvezd.
Nova opažanja vesoljskega teleskopa Hubble kažejo, da so celo pritlikave galaksije - majhne grozdne množice več milijard zvezd - hitro proizvajale zvezde, ki imajo večjo vlogo od pričakovane v zgodnji zgodovini vesolja.
Danes smo ponavadi opazili pritlikave galaksije, ki se oprijemajo večjih galaksij ali včasih zajamejo v njih, namesto da obstajajo kot utripajoče zbirke zvezd. A astronomi so sumili, da bi škrati v zgodnjem vesolju lahko hitro obrnili zvezde. Težava je v tem, da večina slik ni dovolj ostra, da bi razkrila slabe, oddaljene galaksije, ki jih moramo opazovati.
"Že sumili smo, da bodo pritlikave galaksijske galaksije prispevale k zgodnjemu nastanku zvezd, a to je prvič, da smo lahko izmerili učinek, ki so ga dejansko imeli," je dejal vodilni avtor Hakim Atek iz École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) v sporočilu za javnost. "Zdi se, da so imeli presenetljivo pomembno vlogo v dobi, ko je Vesolje tvorilo večino svojih zvezd."
Prejšnje študije galaksijskih zvezd v zgodnjem vesolju so bile nagnjene k ogromnim galaksijam, kar je zapuščalo ogromno število pritlikavih galaksij, ki so obstajale v tej dobi. Toda zelo občutljive zmogljivosti Hubblove široke terenske kamere 3 so astronomom zdaj omogočile poglede v pritlikave galaksije majhne mase v oddaljenem vesolju.
Atek in sodelavci so si ogledali 1000 galaksij od približno treh milijard let do 10 milijard let po velikem udaru. Kopali so svoje podatke in iskali črto H-alfa: temno rdečo vidno spektralno črto, ki nastane, ko vodikov elektron pade s tretje na drugo najnižjo energijsko raven.
V območjih, ki tvorijo zvezde, se okoliški plin neprestano ionizira s sevanjem novo nastalih zvezd. Ko je plin ioniziran, se jedro in odstranjeni elektron lahko rekombinira, da tvori nov vodikov atom z elektronom, ki je običajno v višjem energijskem stanju. Ta elektron se bo nato kaskadno vrnil v osnovno stanje, proces, ki povzroči emisijo H-alfa približno polovico časa.
Torej je črta H-alfa učinkovita sonda za nastanek zvezd in svetlost črte H-alfa (ki jo je veliko lažje zaznati kot rahlo, skoraj nevidno, kontinuum) je učinkovita sonda hitrosti nastajanja zvezd. Iz te posamezne vrstice so Attek in sodelavci ugotovili, da je hitrost, s katero se zvezde prižgejo pri zgodnjih škratih, presenetljivo visoka.
"Te galaksije tvorijo zvezde tako hitro, da bi lahko dejansko podvojile svojo celotno maso zvezd v samo 150 milijonih let - takšen dobiček zvezdne mase bi potreboval najbolj normalne galaksije 1-3 milijarde let," je dejal soavtor Jean-Paul Kneib, tudi EPFL.
Ekipa še ne ve, zakaj te majhne galaksije proizvajajo tako veliko zvezd. Na splošno velja, da razpoki zvezdnih tvorb sledijo nekako kaotičnim dogodkom, kot so galaktične združitve ali šok supernove. Toda z nadaljevanjem preučevanja teh pritlikavih galaksij astronomi upajo, da bodo osvetlili galaktično evolucijo in pomagali slikati dosledno sliko dogajanja v zgodnjem vesolju.
Članek je bil danes objavljen v Astrofizični reviji in si ga lahko ogledate tukaj. Najnovejši Hubblecast (spodaj) pokriva tudi ta vznemirljiv rezultat.
