În universul nostru vechi de 13,8 miliarde de ani, cele mai multe galaxii precum Calea Lactee se formează treptat, ajungând relativ târziu la masa lor mare.
Dar noua descoperire făcută cu rețeaua de radio telescoape Atacama Large Millimeter/submilimeter Array (ALMA) a unei galaxii masive cu disc rotativ, văzută la vremea când universul era la vârsta de doar 10% din cea actuală, contestă modelele tradiționale de formare a galaxiilor.
Vedeţi şi: Aceste galaxii gigantice ascunse, ar putea rescrie zilele timpurii ale Universului
Această cercetare a apărut la 20 mai 2020 în revista Nature.
Galaxia DLA0817g, supranumită Discul Wolfe, în cinstea regretatului astronom Arthur M. Wolfe, este cea mai îndepărtată galaxie cu disc rotativ observată până acum.
Observarea acestei galaxii, ce se învârte cu o viteză de 272 kilometri pe secundă, similar ca a noastra Cale Lactee, a fost posibilă datorită puterii inegalabile ale ALMA.
„Deşi studiile anterioare au sugerat despre posibilitatea existenţei unor astfel de galaxii timpurii cu discuri rotative bogate în gaz, acum, datorită lui ALMA noi avem dovezi convingătoare că ele apar deja la 1,5 miliarde de ani după Big Bang”, a declarat (en) autorul principal Marcel Neeleman de la Institutul Max Planck pentru astronomie din Heidelberg, Germania.
Vedeţi şi: Recent astronomii au descoperit 300 000 de galaxii noi doar pe o porțiune mică pe cer
Cum s-a format Wolfe Disc?
Descoperirea Discului Wolfe, constituie o provocare pentru mai multe simulări de formare a galaxiilor, ce prezic că galaxiile masive la această etapă a evoluției cosmosului au crescut în rezultatul mai multor fuziuni de galaxii mai mici şi a aglomerărilor fierbinți de gaz.
„Majoritatea galaxiilor pe care le găsim în universul timpuriu arată ca epavele de tren, deoarece ele au suferit fuziuni regulate şi adesea violente”, a explicat Neelman.
Vedeţi şi: Astronomii au identificat unele dintre cele mai vechi galaxii din univers
„Aceste fuziuni fierbinți fac dificilă formarea discurilor rotative reci, bine ordonate, aşa cum le observăm în universul nostru actual”.
În majoritatea scenariilor de formare a galaxiilor, discul bine format începe să apară abia la aproximativ 6 miliarde de ani după Big Bang.
Faptul că astronomii au găsit o astfel de galaxie cu disc la vremea când univer sul avea doar 10 la sută din vârsta sa actuală, indică asupra faptului că alte procese de creștere ar trebui să fi dominat.
„Noi credem că Discul Wolfe a crescut în principal prin acumularea constantă de gaze reci”, a declarat J. Xavier Prochaska, de la Universitatea din California, Santa Cruz, şi coautor al lucrării.
„Totuşi, una dintre întrebările rămase, ţine de faptul cum de asamblat o masă atât de mare, menţinând în același timp un disc rotativ relativ stabil.”
Formarea stelelor
De asemenea, echipa a folosit observatorul radio Very Large Array (VLA) al Fundaţiei Naţionale pentru Ştiinţă Karl G. Jansky şi telescopul spațial Hubble NASA/ESA pentru a afla mai multe despre formarea stelelor în Discul Wolfe.
În lungimile de undă radio, ALMA a analizat mișcările galaxiei şi masa de gaz atomic şi praf, în timp ce VLA a măsurat cantitatea de masă moleculară — combustibilul necesar pentru formarea stelelor.
În raze-UV, Hubble a observat stele masive.
„Rata de formare a stelelor în discul Wolfe este de cel puțin de zece ori mai mare ca în galaxia noastră”.
„Ea ar trebui să fie una dintre cele mai productive galaxii disc din universul timpuriu”.
Vedeţi şi: Aceasta mega-fuziune a 14 galaxii ar putea deveni cea mai masivă structură în Univers
O galaxie „normală”
Discul Wolfe a fost descoperit prima dată de ALMA în anul 2017.
Neelman şi echipa sa au observat galaxia atunci când examinau lumina de la un quasar mai îndepărtat.
Lumina de la quasar a fost absorbită pe măsură ce trecea printr-un rezervor masiv de gaz de hidrogen ce înconjura galaxia — ceea ce şi a dezvăluito.
În loc să caute lumina directă de la galaxiile extrem de luminoase, dar mult mai rare, astronomii au folosit această metodă de absorbție pentru a găsi galaxii mai vagi şi mai „normale” în universul timpuriu.
„Faptul că noi am găsit discul Wolfe folosind această metodă, ne spune că ea aparține populației normale de galaxii prezente în vremurile timpurii”, a spus Neeleman.
„Când observațiile noastre cele mai recente cu ALMA, au arătat în mod surprinzător că el se rotește, noi ne-am dat seama că galaxiile timpurii cu discuri rotative nu sunt atât de rare pe cât am crezut şi că ar trebui să existe multe altele”.
„Această observație ilustrează modul în care înţelegerea noastră a sporit odată cu sensibilitatea avansată adusă de ALMA în radio astronomie”, a spus Joe Pesce, directorul programului astronomic la Fundaţia Naţională a Ştiinţei, ce finanțează telescopul.
„ALMA ne permite să facem descoperiri neașteptate, aproape la fiecare observaţie”.
Lasă un răspuns