Захваљујући недавним побољшањима у свемирским и земаљским телескопима, астрономи су могли да истражују дубље у Универзум него икада раније. Гледајући милијарде година уназад, ми смо у могућности да тестирамо наше теорије о историји формирања и еволуције галактика. Нажалост, проучавање веома раног Универзума је застрашујући задатак и онај који надилази могућности наших тренутних инструмената.
Али комбинујући снагу свемирског телескопа Хуббле са техником познатом као гравитационо сочивање, тим астронома направио је прво откриће компактне галаксије која је престала да прави звезде само неколико милијарди година након Великог праска. Откривање такве галаксије која постоји толико рано у Универзуму је без преседана и представља велики изазов теоријама о томе како се масивне галаксије формирају и развијају.
О њиховим сазнањима изнесени су у студији под називом „Масивна, мртва галаксија диска у раном свемиру“, која је објављена у броју за 22. јуни Природа.Као што је наведено у студији, тим се ослањао на податке из Хубблеа које су комбиновали са гравитационим сочивима - где огроман скуп галаксија увећава и протеже слике удаљенијих галаксија изван њих - како би проучавао далеку галаксију познату као МАЦС 2129-1.
Оно што су пронашли било је потпуно неочекивано. С обзиром на старост галаксије - која је износила само три милијарде година после Великог праска - очекивали су да ће видети хаотичну куглу звезда која се формирала услед раног спајања галаксија. Уместо тога, приметили су да је галаксија, у облику диска (попут Млечног пута), ефективно мртва - што значи да је у њој већ престало стварање звезда.
Ово је било изненађење, видевши како астрономи нису очекивали да ће то видети тако рано у Универзуму. Штавише, први пут су добијени директни докази који показују како су се барем неке од најранијих „мртвих“ галаксија у Универзуму еволуирале од објеката у облику диска, да би постале џиновске елиптичне галаксије које редовно виђамо у Магазину Спаце .
Како је Суне Тофт, истраживачица из Центра за мрачну космологију на Ниелс Бохр институту и водећа ауторица студије - објаснила, ово може натерати да се преиспита како су се галаксије развијале у раном Универзуму:
„Овај нови увид нас може натерати да поново размотримо целокупни космолошки контекст како галаксије рано изгореју и еволуирају у локалне галаксије елиптичног облика. Можда смо били слепи за чињеницу да би ране„ мртве “галаксије у ствари могле бити дискови, једноставно јер их нисмо успели да разрешимо. "
У претходним студијама претпостављало се да су далеке мртве галаксије по структури сличне локалним елиптичним галаксијама из којих су се на крају развиле. Пре ове студије, потврђивање ове хипотезе није било могуће јер тренутни инструменти нису довољно моћни да би се то могло видети у свемиру. Али комбинујући снагу гравитационог сочива са Хубблеом високе резолуције, Тофт и његов тим успели су да јасно виде ову мртву галаксију.
Комбинујући мерења брзине ротације из ЕСО-овог врло великог телескопа (ВЛТ) са архивским подацима из испитивања кластера Ленсинг Анд Супернова са Хубблеом (ЦЛАСХ), они су могли да утврде величину галаксије, масу и старост, као и њену (непостојан ) брзина формирања звезда. На крају су открили да је удаљена галаксија три пута већа од Млечног пута, иако је само упола мања, и да се врти више него двоструко брже.
Зашто је ова галаксија престала да формира звезде још увек се не зна и биће јој потребна додатна испитивања помоћу софистициранијих инструмената. У међувремену, постоје неке могуће теорије. На пример, то може бити резултат активног галактичког језгра, где је супермасивна црна рупа у центру МАЦС 2129-1 инхибирала стварање звезда загревањем гаса из галаксије и избацивањем из галаксије.
Или је можда последица точења хладног гаса у центар галаксије где се брзо загревао и компресовао, спречавајући га да се хлади и формирао облаке који стварају звезду. Али када је у питању како су ове врсте раних, мртвих галаксија могле довести до елиптичних галаксија какве данас видимо, Тофт и његове колеге мисле да знају одговор. Како је објаснио, то може бити путем спајања:
„Ако ове галаксије расту спајањем са мањим пратиоцима, а ти мањи пратиоци дођу у великом броју и из разних врста углова на галаксију, то би на крају случајно одабрало орбите звезда у галаксијама. Можете и да замислите већа спајања. То би дефинитивно уништило и наређено кретање звезда. “
У наредним годинама Тофт и његов тим надају се да ће искористити Јамес Вебб телескоп (који ће бити представљен 2018. године) у потрази за још раним мртвим галаксијама, у нади да ће моћи расветлити нерешена питања која ово откриће постави. А са способношћу да истражују дубље у свемир, астрономи предвиђају да ће се открити много више о раном Универзуму.
