Masz nastolatka? Więc znasz historię. A kiedy ty jesteś przy tym, ich samochód potrzebuje gazu. Najwyraźniej istnieje powód dla słowa „uniwersalny”, ponieważ nastoletnie galaktyki nie różnią się zbytnio. Dzięki niektórym nowym badaniom przeprowadzonym przez Bardzo Duży Teleskop ESO astronomowie byli w stanie przyjrzeć się bliżej galaktykom nastolatków i ich „nawykom żywieniowym” podczas ich ewolucji. Jakieś 3 do 5 miliardów lat po Wielkim Wybuchu byli najszczęśliwsi, gdy otrzymali tylko gaz, ale później rozwinęli żarłoczny apetyt ... na mniejsze galaktyki!
Naukowcy od dawna zdają sobie sprawę, że wczesne struktury galaktyk były znacznie mniejsze niż wielkie spirale i potężne maszyny eliptyczne wypełniające obecny wszechświat. Jednak dokładne ustalenie, w jaki sposób galaktyki przybierają na wadze - i skąd pochodzi większość - pozostaje zagadką. Teraz międzynarodowa grupa astronomów przeprowadziła ponad sto godzin obserwacji za pomocą VLT, aby pomóc ustalić, w jaki sposób rozwijały się galaktyki bogate w gaz.
„Konkurują ze sobą dwa różne sposoby wzrostu galaktyk: gwałtowne łączenie się wydarzeń, gdy większe galaktyki zjadają mniejsze, lub płynniejszy i ciągły przepływ gazu do galaktyk”. wyjaśnia lider zespołu, Thierry Contini (IRAP, Tuluza, Francja). „Oba mogą doprowadzić do powstania wielu nowych gwiazd”.
Przedsięwzięcie to MASSIV - Mass Mass Survey z VIsible obrazującym spektrografem wielu obiektów, potężną kamerą i spektrografem na VLT. To niewiarygodny sprzęt używany do pomiaru odległości i właściwości badanych galaktyk. Badanie nie tylko zaobserwowało w bliskiej podczerwieni, ale także wykorzystało integralny spektrograf pola i adaptacyjną optykę do udoskonalenia obrazów. Umożliwia to astronomom mapowanie ruchów i zawartości wewnętrznej galaktyki, a także pozostawia miejsce na bardzo zaskakujące wyniki.
„Dla mnie największą niespodzianką było odkrycie wielu galaktyk bez rotacji ich gazu. Takie galaktyki nie są obserwowane w pobliskim Wszechświecie. Żadna z obecnych teorii nie przewiduje tych obiektów ”, mówi Benoît Epinat, inny członek zespołu.
„Nie spodziewaliśmy się również, że tak wiele młodych galaktyk w badaniu miałoby cięższe pierwiastki skoncentrowane w ich zewnętrznych częściach - jest to dokładne przeciwieństwo tego, co widzimy dzisiaj w galaktykach” - dodaje Thierry Contini.
Wyniki te wskazują na poważną zmianę w galaktycznych „latach młodości”. W pewnym momencie w młodym stanie Wszechświata płynny przepływ gazu był znaczącym elementem składowym - ale fuzje odegrałyby później istotniejszą rolę.
„Aby zrozumieć, w jaki sposób galaktyki rosły i ewoluowały, musimy przyjrzeć się im w możliwie najdrobniejszych szczegółach. Instrument SINFONI na VLT ESO jest jednym z najpotężniejszych narzędzi na świecie do badania młodych i odległych galaktyk. Odgrywa tę samą rolę, co mikroskop dla biologa ”- dodaje Thierry Contini.
Zespół planuje kontynuować badania tych galaktyk za pomocą przyszłych instrumentów na VLT, a także wykorzystać ALMA do badania zimnego gazu w tych galaktykach. Jednak ich praca z gazem nie jest jedyną „stacją” w bloku. W oddzielnym badaniu prowadzonym przez Kate Rubin (Max Planck Institute for Astronomy) teleskop Keck I na Mauna Kea na Hawajach został użyty do zbadania gazu związanego ze stoma galaktykami w odległości od 5 do 8 miliardów lat świetlnych - starsze wiek dojrzewania. Znaleźli wstępne dowody, że gaz spływa z powrotem do odległych galaktyk, które aktywnie tworzą nowe gwiazdy.
Najwyraźniej, podobnie jak nastolatek z chrupkami, materia trafia do tych galaktycznych brzuszek. Jedna teoria karmienia to napływ z ogromnych zbiorników gazu o niskiej gęstości wypełniających pustki międzygalaktyczne ... inna to ogromny cykl materii kosmicznej. Chociaż istnieje bardzo mało dowodów na poparcie którejkolwiek z hipotez, zaobserwowano, że gazy odpływają z niektórych galaktyk i mogą być mieszane przez kilka różnych źródeł - takich jak zdarzenia supernowe lub presja rówieśników z gigantycznych gwiazd.
„Gdy ten gaz odpływa, jest przyciągany przez grawitację galaktyki i może ponownie wejść do tej samej galaktyki w skali od jednego do kilku miliardów lat. Ten proces może rozwiązać zagadkę: gaz, który znajdujemy w galaktykach, może stanowić jedynie około połowy surowca, który ostatecznie stanowi paliwo do formowania się gwiazd. ” mówi dr Rubin. „Duże ilości gazu są wychwytywane podczas tranzytu, ale we właściwym czasie ponownie wejdą do galaktyki. Po dodaniu gazu z galaktyki i gazu obecnie poddawanego kosmicznemu recyklingowi, istnieje wystarczająca ilość surowej materii, aby uwzględnić obserwowane tempo formowania się gwiazd. ”
Równie dobrze może to być kosmiczny recykling… ale bezpieczniej byłoby ukryć moje ciasteczka.
Źródła oryginalnej historii: ESO News Release i MPIA Science News Release. Do dalszej lektury: Artykuł badawczy 1, Artykuł badawczy 2, Artykuł badawczy 3 i Artykuł badawczy 4.
