Pealdis: kunstniku tehtud galaktika BX442 ja tema kaaslase kääbusgalaktika (vasakul ülemine). Autor: Dunlapi astronoomia ja astrofüüsika instituut / Joe Bergeron
Iidne tähevalgus, mis on reisinud 10,7 miljardit aastat, on toonud üllatuse - tõendid spiraalgalaktika kohta juba ammu enne, kui teadaolevalt moodustusid teised spiraalgalaktikad.
"Varase universumi juurde tagasi jõudes näevad galaktikad tõesti imelikud, kohmakad ja korrapäratud, mitte sümmeetrilised," ütles Alice Shapley, UCLA füüsika ja astronoomia dotsent ning tänases ajakirjas Nature avaldatud uuringu kaasautor. . “Valdav enamus vanu galaktikaid näevad välja nagu rongi vrakid. Meie esimene mõte oli, miks see üks nii erinev ja nii ilus on? ”
Galaktikaid on tänapäeval mitmesuguste ainulaadsete kuju ja suurusega. Mõned, nagu meie Linnutee galaktika, on pöörlevad tähtede ja gaasi kettad, mida nimetatakse spiraalgalaktikateks. Muud galaktikad, mida nimetatakse elliptilisteks galaktikateks, sarnanevad juhuslikes suundades liikuvate vanemate punakastähtede hiiglaslikele orbidele. Siis on hulgaliselt väiksemaid ebakorrapärase kujuga galaktikaid, mis on raskusjõuga seotud, kuid millel puudub igasugune nähtav struktuur. Seda tüüpi ebaregulaarsete galaktikate suur, mitmekesine populatsioon domineeris varajases universumis, väidab Shapely.
Valgust sellest uskumatult kaugest spiraalgalaktikast, mis läbis aastas ligi kuus triljonit miili, kulus Maa jõudmiseks 10,7 miljardit aastat; kõigest 3 miljardit aastat pärast Universumi loomist üritusel nimega Suur Pauk.
UCLA pressiteate kohaselt kasutasid astronoomid Hubble'i kosmoseteleskoobi teravaid silmi, et luurata varajases universumis 300 väga kauge galaktikat. Teadlased arvasid algselt, et nende galaktika, mis oli nende uuringu üks massiivsemaid nimega BX442, oli illusioon, võib-olla kaks teineteise peal olevat galaktikat.
"Fakt, et see galaktika eksisteerib, on jahmatav," ütles uuringu juhtiv autor ja Dunlapi instituudi järeldoktorantuur David Law Toronto ülikooli Dunlapi astronoomia ja astrofüüsika instituudis. "Praeguse tarkuse kohaselt ei olnud selliseid" suurejoonelisi "spiraalseid galaktikaid universumi ajaloo varasel ajal lihtsalt olemas." Suurejoonelisel galaktikal on silmatorkavad, hästi vormitud spiraalivarred.
Oma pildi edasiseks mõistmiseks kasutasid astronoomid W.M.-s ainulaadset ja kaasaegset tehnikat, mida nimetatakse OSIRIS-spektrograafiks. Kecki observatoorium asub Hawaii uinuva Mauna Kea vulkaani kohal. UCLA professori James Larkini ehitatud instrument võimaldas neil uurida valgust umbes 3600 asukohast BX442 ja selle ümbruses. Need spektrid andsid neile vajaliku vihje, et näidata, et nad vaatavad tõepoolest ühte pöörlevat spiraalset galaktikat.
Kui spiraalseid galaktikaid on praeguses kosmoses arvukalt, ei olnud see alati nii. Spiraalgalaktikad varases universumis olid sagedaste koostoimete tõttu haruldased. "BX442 näeb välja nagu lähedal asuv galaktika, kuid varases universumis põrkasid galaktikad palju sagedamini kokku," ütleb Shapely. Gaas sadas sisse galaktikatevahelisest keskkonnast ja toituvad tähed, mis olid moodustunud palju kiiremini kui praegu; ka mustad augud kasvasid palju kiiremini. Kosmoseajakiri on selle varase ajaga võrreldes igav. ”
Shapely ja Law arvavad, et kääbusgalaktika kaaslase ja BX442 vaheline gravitatsiooniline puksiir võib olla selle futuristliku väljanägemise eest vastutav. Kaaslane ilmub nende pildil lihtsalt väikese plekina. Arizona ülikooli järeldoktori ja töö kaasautori Charlotte Christenseni tehtud arvutisimulatsioonid annavad selle idee kohta tõendusmaterjali. Lõpuks BX442 ja väiksem galaktika tõenäoliselt ühinevad.
Shapley sõnul esindab BX442 lüli varasemate, eriti turbulentsete galaktikate ja pöörlevate spiraalgalaktikate vahel, mida meie ümber näeme. "Tõepoolest, see galaktika võib rõhutada ühinemiste interaktsioonide olulisust igal kosmilisel ajastul suurejoonelise spiraalstruktuuri loomisel," ütles ta.
BX442 uurimine aitab tõenäoliselt astronoomidel mõista, kuidas spiraalsed galaktikad sarnanevad Linnutee kujuga, lisas ta.
2. pealkiri: HST / galaktika BX442 valevärviline komposiitpilt. Autor: David Law / Dunlapi astronoomia ja astrofüüsika instituut
