Astronoomid on esimest korda märganud tihedat galaktilist tuuma, mis lõõmas varase universumi miljonite vastsündinud tähtede valguses.
Leiu abil saab teada, kuidas elliptilised galaktikad, vanade tähtede suured, gaasivaesed kogunemised, võisid varakult universumis esmakordselt tekkida. See on küsimus, millest on astronoomid aastakümnete jooksul mööda saanud.
Uurimisrühm avastas Hubble'i kosmoseteleskoobi piltidelt kõigepealt kompaktse galaktilise tuuma, mida nimetatakse GOODS-N-774. Hilisemad vaatlused Spitzeri kosmoseteleskoobist, Herscheli kosmosevaatluskeskusest ja W.M. Kecki observatoorium aitas muuta selle tõeliseks teaduslikuks avastuseks.
Tuum moodustus 11 miljardit aastat tagasi, kui universum oli vähem kui 3 miljardit aastat vana. Ehkki vaid murdosa Linnutee suurusest, sisaldas see sel ajal juba kaks korda rohkem tähti kui meie enda galaktika.
Teoreetilised simulatsioonid viitavad sellele, et hiiglaslikud elliptilised galaktikad moodustuvad seestpoolt, suur tuum tähistab moodustamise esimesi etappe. Kuid enamik nende moodustavate südamike otsinguid on tulnud tühjade kätega, tehes sellest esimese vaatluse ja fenomenaalse leid.
"Me ei olnud tõesti näinud formeerimisprotsessi, mis võiks luua nii tihedaid asju," selgitas Yale'i ülikooli juhtiv autor Erica Nelson pressiteates. „Me arvame, et see tuuma moodustumise protsess on varajase universumi jaoks ainulaadne nähtus, kuna varajane universum tervikuna oli kompaktsem. Täna on universum nii hajus, et ta ei saa enam selliseid objekte luua. ”
Lisaks galaktika suuruse määramisele Hubble'i piltide põhjal, kaevas meeskond Spitzeri ja Herscheli arhiivitud kaugete infrapunapiltide, et arvutada, kui kiiresti kompaktsed galaktikad tähed loovad. Näib, et see toodab aastas 300 tähte, mis on 30 korda suurem kui Linnutee.
Meeletu tähe moodustumine toimub tõenäoliselt seetõttu, et galaktiline tuum moodustab sügavat tumeda aine gravitatsioonikaevu. Selle ebatavaliselt suur mass tõmbab pidevalt gaasi sisse, surudes selle kokku ja tekitades tähe.
Kuid need tähekujunduse purunemised tekitavad tolmu, mis blokeerib nähtava valguse. See aitab selgitada, miks astronoomid pole varem nii kauget tuuma näinud, kuna need võisid varasemates uuringutes kergesti silma jääda.
Meeskond arvab, et vahetult pärast varajase perioodi möödumist nähti, et tuum lõpetas tähtede moodustamise. Seejärel ühines see tõenäoliselt teiste väiksemate galaktikatega, kuni see muutus palju suuremaks galaktikaks, mis sarnaneb massiivsemate ja sedatesemate elliptiliste galaktikatega, mida me täna näeme.
"Ma arvan, et meie avastus lahendab küsimuse, kas selline galaktikate ehitamise viis juhtus või mitte," ütles Yauto ülikooli kaasautor Pieter van Dokkum. "Nüüd on küsimus, kui sageli seda juhtus?"
Meeskond kahtlustab, et teisi galaktilisi tuumasid on külluses, kuid varjatud nende endi tolmu taha. Tulevased infrapuna teleskoobid, näiteks James Webbi kosmoseteleskoop, peaksid suutma neid varasemaid objekte rohkem leida.
Artikkel ilmus 27. augustil ajakirjas Nature ja on saadaval veebis.
