- Sākums -
- Visums -
- Galaktikas
Zvaigžņu fabrika agrīnajā Visumā izaicina galaktiku attīstības teorijas
Publicēts: 18.04.2013
Zinātnieki, izmantojot Eiropas Kosmosa aģentūras Heršela kosmisko observatoriju, ir atklājuši ļoti tālu galaktiku, kurā jaunas zvaigznes veidojas aptuveni 2000 reižu ātrāk nekā Piena Ceļā mūsdienās. Fakts, ka tā ir redzama laikā, kad Visums bija mazāk nekā miljards gadus vecs, ir izaicinājums galaktiku attīstības teorijām.
Heršela teleskopa attēlos galaktika HFLS3 izskatās pēc blāva, sarkanīga pleķa. Tomēr izskats var maldināt. Patiesībā šis niecīgais pleķītis ir zvaigžņu veidošanās fabrika, kurā gāze un putekļi tiek pārvērsti spožās zvaigznēs.
Piena Ceļa galaktikā viena gada laikā izveidojas aptuveni viena Saules masas zvaigzne. Jaunatklātajā HFLS3 galaktikā šis process notiek aptuveni 2000 reižu ātrāk. Līdz ar to šajā galaktikā ir novērojams viens no straujākajiem zvaigžņu veidošanās procesiem.
Gaisma no galaktikas HFLS3 līdz Zemei ceļojusi gandrīz 13 miljardus gadu. Tas nozīmē, ka galaktika pastāvējusi jau 880 miljonus gadus pēc Lielā sprādziena, kad Visuma vecums bija 6,5% no pašreizējā.
Lai arī HFLS3 ir jauna galaktika, tās normālās matērijas masa tolaik daudz neatšķīrās no Piena Ceļa galaktikas masas mūsdienās. Zvaigžņu kopējā masa bija līdzvērtīga 40 miljardiem Saules masas, bet gāzes un putekļu kopējā masa bija aptuveni 100 miljardus reižu lielāka nekā Saules masa. Turpmāko 13 miljardu gadu laikā HFLS3 masa ir augusi un mūsdienās tā, iespējams, ir tikpat liela kā mums tuvākās masīvās galaktikas.
Saskaņā ar šobrīd izstrādātajām galaktiku attīstības teorijām, tik masīvas galaktikas kā HFLS3 nevarēja pastāvēt tik īsu mirkli pēc Lielā sprādziea.
Tiek uzskatīts, ka pirmās galaktikas bija relatīvi mazas un "vieglas". Tajās esošā matērijas masa bija tikai dažus miljardus reižu lielāka nekā Saulei. Zvaigžņu veidošanās ātrums tikai dažas reizes pārsniedza lielumu, kāds reģistrēts Piena Ceļa galaktikā mūsdienās.
Laika gaitā mazākās galaktikas izauga, savācot starpgalaktiskajā telpā esošo auksto gāzi, kā arī apvienojoties ar citām nelielām galaktikām. Tādejādi pirmo masīvo galaktiku atklāšana varētu precizēt galaktiku veidošanās teorijas. Tomēr tas nav tik vienkārši.
"Pirmo masīvo zvaigžņu fabriku meklēšana ir pielīdzināma adatas meklēšanai siena kaudzē. Heršela datu apjoms ir ārkārtīgi bagātīgs," teica pētījuma vadītājs Dominiks Rīčers no Kornela universitātes.
HerMES projekta ietvaros ar Heršela teleskopu ir atklātas tūkstošiem masīvas, aktīvas zvaigžņu veidošanās galaktikas. Interesantāko eksemplāru atlase nav viegls uzdevums.
"Konkrētā galaktika pievērsa mūsu uzmanību, jo tā bija spoža un ļoti sarkana, salīdzinot ar citām galaktikām," teica pētījuma līdzautors Deivs Klements.
Sarkans šajā gadījumā nozīmē to, ka galaktika bija spožāka garo infrasarkano staru diapazonā. Tas varētu liecināt, ka galaktika atrodas ļoti tālu. Veicot papildus novērojumus ar teleskopiem uz Zemes, izdevās apstiprināt, ka HFLS3 ir vistālākā šāda tipa galaktika. Tās sarkanā nobīde ir 6,34.
Zinot attālumu, astronomi varēja "pārtulkot" galaktikas spožumu zvaigžņu veidošanās ātrumā.
HFLS3 veido tik daudz zvaigžņu, ka šo etapu sauc ar zvaigžņu veidošanās procesa maksimumu. Galaktika ir ierauta zvaigžņu dzimšanas virpulī. Jauno zvaigžņu intensīvais starojums burtiski aizpūš prom izejmateriālu, no kura veidojas jaunās zvaigznes. Tik intensīvi zvaigžņu veidošanās apstākļi mūsdienu galaktikās vairs nav novērojami.
"Agrīnā Visuma zvaigžņu veidošanās galaktikās, tādās kā HFLS3, zvaigznēs radās smagie elementi, kas tika iekļauti vēlāko paaudžu zvaigznēs," piebilda doktos Rīčers.
Pat agrīnajā Visumā šādas galaktikas bija liels retums. Tikai viena šāda objekta eksistence tik agrīnā Visuma attīstības etapā ir izaicinājums mūsdienās pieņemtajiem galaktiku attīstības modeļiem, kuri paredz, ka tik lielu masu galaktikas sasniedz vēlākos attīstības etapos.
Komanda turpina caurlūkot milzīgo Heršela datu apjomu, lai atrastu vēl kādu piemēru šādām ekstrēmām agrīnā Visumā novērojamām galaktikām.
"Heršels ir atklājis retu piemēru aktīvam zvaigžņu veidošanās procesam laika periodā, kad šāda izmēra galaktikas vēl bija liels retums," skaidroja Eiropas Kosmosa aģentūras Heršela projekta zinātnieks Gorans Pilbrats. "Tas apstiprina Heršela unikālās spējas atklāt apslēpto Visumu, uzlabojot mūsu zināšanas par to, kā veidojas galaktikas."
ESA
Komentāri
