Zanim nasz wszechświat osiągnął 1 miliard urodzin, powstała niezwykła galaktyka i zaczęła wyrzucać nowe gwiazdy z zadziwiającą prędkością. Następnie, zaledwie 800 milionów lat później, według najnowszego badania galaktyka ultradźwiękowa nagle ucichła.
Ogromna galaktyka, zwana XMM-2599, wyróżniała się jako rzadkość we wczesnych dniach wszechświata.
„Ogólnie rzecz biorąc, wcześnie utworzone galaktyki powinny mieć mniejszą masę, ponieważ obecny model formowania się struktur jest hierarchiczny - należy oczekiwać, że najpierw utworzą się małe galaktyki o małej masie, a następnie połączą się, tworząc większe, masywniejsze galaktyki później „współautor Danilo Marchesini, profesor fizyki i astronomii na Uniwersytecie Tufts, powiedział w oświadczeniu. Ale XMM-2599, o sześciokrotnie większej masie Drogi Mlecznej, całkowicie nie zgadza się z tymi przewidywaniami.
Niektóre modele numeryczne przewidują, że takie galaktyki potworów istniały we wczesnym wszechświecie, ale oczekuje się, że te przewidywane galaktyki będą aktywnie tworzyć gwiazdy, Gillian Wilson, profesor fizyki i astronomii na Uniwersytecie Kalifornijskim w Riverside (UCR), powiedział w oświadczeniu z uniwersytetu. „Co sprawia, że XMM-2599 jest tak interesujący, niezwykły i zaskakujący, że nie tworzy już gwiazd”.
I nikt nie wie dlaczego.
Marchesini, Wilson i ich koledzy opisali problematyczne odkrycie w nowym badaniu opublikowanym dzisiaj (5 lutego) w The Astrophysical Journal Letters.
Zespół dostrzegł XMM-2599, mierząc promieniowanie elektromagnetyczne pochodzące z odległych gwiazd, co pozwala badaczom określić chemiczne i fizyczne właściwości galaktyk. Promieniowanie musi często podróżować przez rozległe przestrzenie kosmiczne, zanim dotrze do instrumentów związanych z Ziemią, a podróż może zająć dużo czasu. Oznacza to, że wykonując pomiary spektroskopowe, naukowcy mogą zobaczyć, jak wyglądał nasz wszechświat w odległej przeszłości.
Wykorzystując swoje pomiary, zespół opracował modele matematyczne, aby przewidzieć, jak XMM-2599 uformowałby się w czasie. „Jeszcze zanim wszechświat miał 2 miliardy lat, XMM-2599 utworzył już masę ponad 300 miliardów słońc, co czyni go galaktyką ultramasywną”, główny autor Benjamin Forrest, doktor habilitowany na Wydziale Fizyki i Astronomii UCR, powiedział w oświadczeniu UCR.
Model sugeruje, że galaktyka generowała większość swoich gwiazd w „wielkim szale”, gdy wszechświat miał mniej niż 1 miliard lat, powiedział Forrest. Podczas szczytowej produkcji galaktyka produkowała rocznie ponad 1000 mas Słońca; w tym samym czasie nasza Droga Mleczna utworzyła tylko jedną nową gwiazdę, zaznaczono w oświadczeniu. Modele przewidywały, że XMM-2599 powinien nadal wytwarzać nowe gwiazdy, tak jak większość galaktyk w epoce kosmicznej historii. Zamiast tego galaktyka potworów uśpiła, być może z powodu braku paliwa lub aktywności z czarnej dziury w jej centrum, powiedział Wilson.
„Złapaliśmy XMM-2599 w jego nieaktywnej fazie” - powiedział Wilson. Dodał, że chociaż galaktyka nie tworzy już nowych gwiazd, nie może stracić zgromadzonej masy. „Czy z czasem grawitacja może przyciągnąć pobliskie galaktyki gwiazdotwórcze i stać się jasnym miastem galaktyk?”
Teoretycznie XMM-2599 może stać się centralną postacią w jednej z „najjaśniejszych i najbardziej masywnych gromad galaktyk we wszechświecie lokalnym” - powiedział współautor Michael Cooper, profesor astronomii na Uniwersytecie Kalifornijskim w Irvine. Instrukcja UCR. „Alternatywnie, może nadal istnieć w izolacji. Lub możemy mieć scenariusz, który leży pomiędzy tymi dwoma wynikami.”
Autorzy nie wiedzą jeszcze, dlaczego XMM-2599 przestał produkować gwiazdy, ani w jaki sposób galaktyka może ewoluować w przyszłości. Doszli do wniosku, że biorąc pod uwagę to, jak nagle galaktyka stała się nieaktywna, istnienie XMM-2599 „nasze obecne rozumienie tego, jak ultra-masywne galaktyki tworzą się i ewoluują we wczesnym wszechświecie”.
