Галаксије су одавно биле веома честе; родили су звезде по стопи најмање десет пута већој од данашње.
Зашто? Да ли је тада било још ствари за прављење звезда? Или су галаксије тада биле ефикасније у прављењу звезда? Или нешто друго??
Докторка Линда Таццони, из немачког Института Мак-Планцк-а за ванземаљску физику, водила је међународни тим астронома да открије зашто ... а чини се да је одговор да су младе галаксије биле напуњене шкргама гасом.
"Први пут смо успели да откријемо и снимимо хладни молекуларни гас у нормалним звездама које формирају галаксије, а које су карактеристичне за типичне масивне популације галаксија убрзо након Великог праска", рекао је др Таццони.
Изазовна запажања дају први поглед како су галаксије, тачније хладни гас у тим галаксијама изгледале тек 3 до 5 милијарди година након Великог праска (еквивалентно космолошком црвеном померању з ~ 2 до з ~ 1). У овом узрасту, чини се да су галаксије формирале звезде мање или више непрекидно, са најмање десет пута већом брзином него што је то случај у сличним системима маса у локалном Универзуму.
Сада је разумно утврђено да су галаксије формиране од прото-галаксија, које су се и формирале у локалним прекомерним дензитетима, којима доминира хладна тамна материја - ореоли тамне материје - где су се нови неутрални водоник и хелијум сакупљали и хладили. Кроз сударе и спајања, као и неке сталне акумулације гаса, прото-галаксије су формирале младе галаксије, неколико милијарди година после Великог праска - укратко, хијерархијске формације.
Детаљна запажања хладног гаса и његове дистрибуције и динамике играју кључну улогу у растављању сложених механизама одговорних за претварање првих прото-галаксија у модерне галаксије, попут Млечног пута. Велико истраживање удаљених, светлуцавих звезда које формирају галаксије на милиметарском интерферометру Платеау де Буре сада је резултирало пробојем директним гледањем звијезда „хране“. Студија је искористила велике недавне помаке у осетљивости радиометара у опсерваторији да би направили прво систематско истраживање својстава хладног гаса (праћено ротацијском линијом молекула угљен-моноксида) нормалних масивних галаксија када је Универзум био 40% ( з = 1.2) и 24% (з = 2.3) тренутне старости. Претходна запажања су у великој мјери ограничена на ријетке, врло блиставе објекте, укључујући галаксијска спајања и квазаре. Нова студија уместо тога прати масивне звезде које формирају галаксије које представљају "нормалну", просечну популацију галаксија у овој маси и црвеном померању.
„Када смо покренули програм пре отприлике годину дана“, каже др Таццони, „нисмо могли бити сигурни да ћемо ишта открити. Али запажања су била успешна изван наших најоптимистичнијих нада. Успели смо да покажемо да огромне нормалне галаксије при з ~ 1,2 и з ~ 2,3 имају пет до десет пута више гаса него што видимо у локалном Универзуму. С обзиром на то да су ове галаксије формирале гас великом брзином током дужих временских периода, то значи да се гас мора непрекидно допуњавати избацивањем из ореола тамне материје, у складу са недавним теоријским радом. "
Други важан резултат ових запажања су прве просторно разрешене слике расподјеле хладног гаса и покрета у неколико галаксија. „Ово истраживање отворило је врата за потпуно нови пут проучавања еволуције галаксија“, каже Пиерре Цок, директор ИРАМ-а. „Ово је заиста узбудљиво и има још много тога.“
„Ови фасцинантни налази пружају нам важне трагове и ограничења за теоретске моделе нове генерације које ћемо користити да детаљније проучимо ране фазе развоја галаксије“, каже Андреас Буркерт, специјалиста за формирање звезда и еволуцију галаксија у Немачкој изврсности Универзум кластера "На крају ће ови резултати помоћи да се разуме порекло и развој нашег Млечног пута."
О слици ЕГС 1305123: Просторно разрешене оптичке и милиметрске слике типичне масивне галаксије у црвеном померању з = 1,1 (5,5 милијарди година након Великог праска). Лева слика снимљена је свемирским телескопом Хуббле у В и И оптичким опсезима, као део АЕГИС истраживања удаљених галаксија. Десна слика је прекривање емисије ЦО 3-2 опажено са ПдБИ (црвена / жута боја) нанесеним на И слику (сива). По први пут ова запажања јасно показују да емисија молекуларне линије и оптичка светлост из масивних звезда прате масиван, ротирајући диск пречника ~ 60.000 светлосних година. Овај диск је сличне величине и структуре као што се види у з ~ 0 галаксијама диска, као што је Млечни пут. Међутим, маса хладног гаса у овом диску је приближно величине веће него у типичним з ~ 0 дисковним галаксијама. Ово објашњава зашто галаксије хигх-з могу непрекидно да формирају отприлике десет пута већу стопу типичних з ~ 0 галаксија.
Извори: Институт Мака Планцка за ванземаљску физику, Таццони ет ал. (2010), природа 463, 781 (препринт: арКсив: 1002.2149)
