Astronomi so prvič opazili gosto galaktično jedro, ki utripa s svetlobo milijonov novorojenih zvezd v zgodnjem vesolju.
Ugotovitev osvetljuje, kako so se lahko v zgodnjem vesolju najprej oblikovale eliptične galaksije, velike zbirke starejših zvezd, ki niso povezane s plinom. To je vprašanje, ki že desetletja izmika astronomom.
Raziskovalna skupina je najprej odkrila kompaktno galaktično jedro, ki so ga poimenovali GOODS-N-774, v slikah iz vesoljskega teleskopa Hubble. Poznejša opažanja vesoljskega teleskopa Spitzer, vesoljskega observatorija Herschel in W.M. Keck Observatory je pripomogel, da je to resnična znanstvena ugotovitev.
Jedro je nastalo pred 11 milijardami let, ko je bilo vesolje staro manj kot 3 milijarde let. Čeprav je le delček velikosti Mlečne poti, je v tistem času že vseboval nad dvakrat več zvezd kot naša lastna galaksija.
Teoretične simulacije kažejo, da velikanske eliptične galaksije tvorijo od znotraj navzven, veliko jedro pa označuje prve stopnje nastajanja. Toda večina iskanj teh tvorskih jeder se je pojavila praznih rok, kar je bilo prvo opazovanje in fenomenalna ugotovitev.
"Resnično nismo videli procesa oblikovanja, ki bi lahko ustvaril tako goste stvari," je v sporočilu za javnost pojasnila vodilna avtorica Erica Nelson z univerze Yale. "Sumimo, da je ta proces tvorjenja jedra pojav, ki je edinstven za zgodnje vesolje, ker je bilo zgodnje vesolje kot celota bolj kompaktno. Danes je vesolje tako razpršeno, da takšnih predmetov ne more več ustvariti. "
Poleg določitve velikosti galaksije na Hubblovih slikah je ekipa skovala v arhivirane daljnosežne infrardeče slike Spitzerja in Herschela, da bi izračunala, kako hitro kompaktna galaksija ustvarja zvezde. Zdi se, da proizvaja 300 zvezd na leto, kar je 30-krat večja od Mlečne poti.
Nastanek ognjevite zvezde se verjetno zgodi, ker se galaktično jedro tvori globoko v gravitacijskem vodnjaku temne snovi. Njegova nenavadno velika masa nenehno vleče plin, ga stisne in sproži nastanek zvezd.
Toda ti razpoki zvezde tvorijo prah, ki blokira vidno svetlobo. To pomaga razložiti, zakaj astronomi še niso videli tako oddaljenega jedra, saj bi jih v prejšnjih raziskovanjih zlahka zgrešili.
Ekipa meni, da je kmalu po zgodnjem obdobju, ki smo ga videli, jedro nehalo tvoriti zvezde. Verjetno se je nato združila z drugimi manjšimi galaksijami, dokler se ni preoblikovala v veliko večjo galaksijo, podobno kot bolj masivne in umirjene eliptične galaksije, ki jih vidimo danes.
"Mislim, da naše odkritje rešuje vprašanje, ali se je ta način gradnje galaksij dejansko zgodil ali ne," je dejal soavtor Pieter van Dokkum z univerze Yale. "Zdaj je vprašanje, kako pogosto se je to zgodilo?"
Ekipa sumi, da je drugih galaktičnih jeder v izobilju, a skritih za lastnim prahom. Prihodnji infrardeči teleskopi, kot je vesoljski teleskop James Webb, bi morali najti več teh zgodnjih predmetov.
Članek je bil objavljen 27. avgusta v reviji Nature in je dostopen na spletu.
