Galaksije so bile že davno, zelo davne; rodili so zvezde s stopnjo, vsaj desetkratno, kot jo vidimo danes.
Zakaj? Je bilo takrat naokoli več stvari, da bi naredili zvezde? Ali so bile galaksije takrat učinkovitejše pri ustvarjanju zvezd? Ali kaj drugega ??
Doktorka Linda Tacconi, iz nemškega inštituta Max-Planck-Institut za zunajzemeljsko fiziko, je vodila mednarodno ekipo astronomov, da bi ugotovila, zakaj ... in zdi se, da je bil odgovor, da so bile mlade galaksije polnjene v škrle s plinom.
"Prvič smo uspeli zaznati in slikati hladni molekularni plin v običajnih galaksijah, ki tvorijo zvezde, ki so značilne za značilne množične populacije galaksij kmalu po velikem udaru," je dejal dr. Tacconi.
Izzivalna opažanja dajejo prvi pogled, kako so bile galaksije ali natančneje hladni plin v teh galaksijah videti velike 3 do 5 milijard let po velikem udaru (kar ustreza kozmološkemu rdečemu premiku z ~ 2 do z ~ 1). V tej starosti se zdi, da so galaksije bolj ali manj neprekinjeno tvorile zvezde z vsaj desetkratno hitrostjo, ki jo opažamo v podobnih masnih sistemih v lokalnem vesolju.
Zdaj je že dobro ugotovljeno, da so galaksije nastale iz proto-galaksij, ki so se same oblikovale v lokalnih prekomernih gostotah, kjer prevladuje hladna temna snov - haloi temne snovi - kjer so se novo nevtralni vodik in helij zbirali in hladili. Skozi trke in združitve ter nekaj stalnega nabiranja plina so proto-galaksije oblikovale mlade galaksije, nekaj milijard let po velikem udaru - skratka, hierarhična tvorba.
Podrobna opazovanja hladnega plina ter njegovega razporejanja in dinamike imajo ključno vlogo pri odvajanju zapletenih mehanizmov, ki so odgovorni za pretvorbo prvih proto-galaksij v sodobne galaksije, kot je Mlečna pot. Obsežna raziskava oddaljenih svetlečih zvezd, ki tvorijo galaksije na milimetrskem interferometru Plateau de Bure, je zdaj prinesla preboj z neposrednim pogledom na zvezdno tvorbo "hrana". Študija je izkoristila velik nedavni napredek občutljivosti radiometrov v opazovalnici, da je naredila prvi sistematični pregled lastnosti hladnega plina (ki ga je zasledila rotacijska linija molekule ogljikovega monoksida) normalnih masivnih galaksij, ko je bilo vesolje 40% ( z = 1,2) in 24% (z = 2,3) trenutne starosti. Prejšnja opažanja so bila v veliki meri omejena na redke, zelo svetleče predmete, vključno z združitvijo galaksij in kvazarjev. Nova študija namesto tega zasleduje ogromne zvezde, ki tvorijo galaksije, ki predstavljajo "normalno", povprečno populacijo galaksij v tej masi in rdečem premiku.
"Ko smo pred približno letom dni začeli s programom," pravi dr. Tacconi, "nismo mogli biti prepričani, da bomo sploh kaj odkrili. Toda opažanja so bila uspešna zunaj naših najbolj optimističnih upanj. Dokazali smo lahko, da so imele ogromne normalne galaksije pri z ~ 1,2 in z ~ 2,3 pet do desetkrat več plina, kot ga vidimo v lokalnem vesolju. Glede na to, da so te galaksije tvorile plin z veliko hitrostjo, to pomeni, da se je treba plin nenehno polnjevati z izločanjem iz halosov temne snovi, kar je v skladu z nedavnim teoretičnim delom. "
Drug pomemben rezultat teh opazovanj so prve prostorsko razrešene slike porazdelitve hladnega plina in gibanja v več galaksijah. "Ta raziskava je odprla vrata za povsem nov pot preučevanja evolucije galaksij," pravi Pierre Cox, direktor IRAM-a. "To je res razburljivo in čaka nas še veliko več."
"Te fascinantne ugotovitve nam ponujajo pomembne namige in omejitve za teoretične modele nove generacije, ki jih bomo uporabili za podrobnejše proučevanje zgodnjih faz razvoja galaksij," pravi Andreas Burkert, specialist za nastajanje zvezd in razvoj galaksij pri odličnosti Nemčije Vesolje grozdov "Sčasoma bodo ti rezultati pomagali razumeti izvor in razvoj naše Mlečne poti."
O sliki EGS 1305123: Prostorno razrešene optične in milimetrske slike tipične masivne galaksije v rdečem premiku z = 1,1 (5,5 milijarde let po velikem udaru). Leva slika je bila posneta s Hubble vesoljskim teleskopom v V- in I-optičnih pasovih, kot del raziskave AEGIS oddaljenih galaksij. Desna slika je prekrivanje emisije CO 3-2, opaženo s PdBI (rdeče / rumene barve), nameščenim na I-sliko (siva). Ta opažanja prvič kažejo, da emisija molekularne črte in optična svetloba iz masivnih zvezd sledi ogromnemu vrtečemu se premeru približno 60.000 svetlobnih let. Ta disk je po velikosti in strukturi podoben, kot je viden v z ~ 0 diskovnih galaksijah, kot je Mlečna pot. Vendar je masa hladnega plina v tem disku približno za velikost večja kot v običajnih z ~ 0 diskovnih galaksijah. To pojasnjuje, zakaj lahko galaksije z visokim z znakom neprekinjeno tvorijo približno desetkrat večjo hitrost značilnih galaksij z ~ 0.
Viri: Inštitut Max Planck za nezemeljsko fiziko, Tacconi et al. (2010), Narava 463, 781 (predtisk: arXiv: 1002.2149)
