Гледање дубоко у посматрани Универзум - а самим тим и назад у најранија времена - неизмерно је фасцинантна ствар. На тај начин астрономи могу да виде најстарије галаксије у Универзуму и науче више о томе како су се развијале током времена. Из тога, они не могу само да виде како се формирају велике структуре (попут галаксија и галаксије), већ и улогу тамне материје.
Недавно је међународни тим научника користио Атацама велики милиметар-субмилиметарски низ (АЛМА) за посматрање Универзума када је био стар само 1,4 милијарде година. Оно што су приметили је „протокластер“, низ од 14 галаксија које су се налазиле на удаљености од 12,4 милијарде светлосних година, које су се ускоро требале спојити. То би резултирало формирањем масивног кластера галаксија, једног од највећих објеката у познатом Универзуму.
Студија која је описала њихова открића, под називом „Масивно језгро за грозд галаксије у црвеном помаку од 4,3“, недавно се појавила у часопису Природа. Студију је водио Тим Миллер - астроном са Универзитета Далхоусие, Халифак и универзитета Иале - и обухватио је чланове НАСА-ине лабораторије за млазни погон, Европске јужне опсерваторије (ЕСО), Канадског националног истраживачког савета, Харвард-Смитхсониан центра за астрофизику, Национална опсерваторија за радио астрономију и више универзитета и истраживачких институција.
Како они наводе у својој студији, овај протокластер (означен са СПТ2349-56) први је примећен телескоп Јужног пола Националне научне фондације. Користећи експеримент Атацама Патхфиндер (АПЕКС), тим је спровео праћење које је потврдило да је реч о изузетно далеком галактичком извору, који је тада примећен са АЛМА. Помоћу АЛМА-ове супериорне резолуције и осетљивости, били су у стању да разликују поједине галаксије.
Оно што су открили је да ове галаксије формирају звезде брзином 1000 пута брже од наше галаксије и да су скучене унутар подручја свемира која је око три пута већа од Млечног пута. Користећи АЛМА податке, тим је такође могао да направи софистициране компјутерске симулације које су показале како ће ова тренутна колекција галаксија вероватно расти и развијати се током милијарде година.
Ове симулације показале су да ће се, након што се ове галаксије споје, резултирати накупином галаксија ривал неким најмасивнијим кластерима које видимо у свемирском часопису. Као што је Сцотт Цхапман, астрофизичар са универзитета Далхоусие и коаутор студије објаснио:
„Ухватити огроман галаксија у формацијама је спектакуларно само по себи. Али чињеница да се то догађа тако рано у историји универзума представља огроман изазов нашем данашњем разумијевању начина на који се структуре формирају у универзуму. "
Постојећи научни консензус међу астрофизичарима каже да су неколико милиона година након Великог праска нормална материја и тамна материја почели да формирају веће концентрације, што је на крају створило кластере галаксија. Ови објекти су највеће структуре у Универзуму, садрже трилијуне звезда, хиљаде галаксија, огромне количине тамне материје и масивне црне рупе.
Међутим, тренутне теорије и рачунарски модели сугерирају да би протокластерима - попут оног који је примијетио АЛМА - требало много дуже да се развијају. Стога је проналазак тог датума који траје тек 1,4 милијарде година након Великог праска. Као што је изјавио Тим Миллер, који је тренутно докторски кандидат на универзитету Иале:
„Како је ово састављање галаксија толико брзо постало помало мистерија, није саграђена постепено током милијарди година, као што астрономи могу очекивати. Ово откриће пружа невероватну прилику за проучавање како се кластери галаксија и њихове огромне галаксије удружују у овим екстремним окружењима. "
Гледајући у будућност, Цхапман и његове колеге надају се да ће спровести даље студије СПТ2349-56 како би видели како су ови протокластери на крају постали галаксија. "АЛМА нам је први пут дала јасну полазну тачку за предвиђање еволуције галаксије", рекао је. "Временом ће 14 галаксија које смо приметили престати да формирају звезде и судараће се и зближавати се у једну гигантску галаксију."
Проучавање овог и других протокластера биће омогућено захваљујући инструментима попут АЛМА, али и опсерваторијама нове генерације попут Скуаре Километер Арраи-а (СКА). Опремљени осетљивијим низовима и напреднијим рачунарским моделима, астрономи ће можда моћи да створе заиста тачну временску траку како је наш Универзум постао ово што јесте данас.
