W 1926 roku słynny astronom Edwin Hubble opracował swój schemat klasyfikacji morfologicznej galaktyk. Ta metoda podzieliła galaktyki na trzy podstawowe grupy - eliptyczne, spiralne i soczewkowe - na podstawie ich kształtów. Od tego czasu astronomowie poświęcili wiele czasu i wysiłku, próbując ustalić, w jaki sposób galaktyki ewoluowały w ciągu miliardów lat, aby stać się tymi kształtami.
Jedną z najbardziej powszechnie akceptowanych teorii jest to, że galaktyki zmieniały się przez łączenie, w którym mniejsze chmury gwiazd - połączone wzajemną grawitacją - złączyły się, zmieniając z czasem rozmiar i kształt galaktyki. Jednak nowe badanie przeprowadzone przez międzynarodowy zespół naukowców ujawniło, że galaktyki mogły faktycznie przybrać swoje nowoczesne kształty poprzez tworzenie nowych gwiazd w swoich centrach.
Badanie zatytułowane „Rotating Starburst Cores in Massive Galaxies at z = 2,5 ”, został niedawno opublikowany w Astrophysical Journal Letters. Kierowany przez Ken-ichi Tadakiego - doktora habilitowanego w Instytucie Fizyki Pozaziemskiej Maxa Plancka i National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) - zespół przeprowadził obserwacje odległych galaktyk w celu lepszego zrozumienia metamorfozy galaktycznej.
Wiązało się to z wykorzystaniem naziemnych teleskopów do badania 25 galaktyk, które były w odległości około 11 miliardów lat świetlnych od Ziemi. W tej odległości zespół widział, jak wyglądały te galaktyki 11 miliardów lat temu, czyli mniej więcej 3 miliardy lat po Wielkim Wybuchu. Ta wczesna epoka zbiega się z okresem szczytowego powstawania galaktyk we Wszechświecie, kiedy powstawały fundamenty większości galaktyk. Jak wskazał dr Tadaki w komunikacie prasowym NAOJ:
„Uważa się, że masywne galaktyki eliptyczne powstają w wyniku zderzeń galaktyk dyskowych. Nie jest jednak pewne, czy wszystkie galaktyki eliptyczne uległy zderzeniu. Może istnieć alternatywna ścieżka. ”
Uchwycenie słabego światła tych odległych galaktyk nie było łatwym zadaniem, a zespół potrzebował trzech naziemnych teleskopów, aby je poprawnie rozwiązać. Zaczęli od użycia 8,2-metrowego teleskopu Subaru NAOJ na Hawajach, aby wybrać 25 galaktyk w tej epoce. Następnie skierowali je na obserwacje za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble'a NASA / ESA (HST) i Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) w Chile.
Podczas gdy HST wychwytuje światło gwiazd, aby rozpoznać kształt galaktyk (tak jak istniały 11 miliardów lat temu), układ ALMA obserwował fale submilimetrowe emitowane przez zimne chmury pyłu i gazu - tam, gdzie powstają nowe gwiazdy. Łącząc je, udało im się uzyskać szczegółowy obraz tego, jak galaktyki wyglądały 11 miliardów lat temu, kiedy ich kształty wciąż ewoluowały.
To, co znaleźli, było raczej wymowne. Obrazy HST wskazują, że wczesne galaktyki były zdominowane przez element dysku, w przeciwieństwie do centralnej wypukłości, którą kojarzymy z galaktykami spiralnymi i soczewkowymi. Tymczasem zdjęcia ALMA wykazały, że w pobliżu centrów tych galaktyk znajdowały się ogromne zbiorniki gazu i pyłu, co zbiegło się z bardzo wysokim tempem formowania się gwiazd.
Aby wykluczyć alternatywną możliwość, że to intensywne tworzenie się gwiazd było spowodowane przez fuzje, zespół wykorzystał również dane z bardzo dużego teleskopu Europejskiego Obserwatorium Południowego (VLT) - zlokalizowanego w Obserwatorium Paranal w Chile - w celu potwierdzenia, że nie ma oznak masywu wówczas miały miejsce zderzenia galaktyk. Tadaki wyjaśnił:
„Tutaj uzyskaliśmy mocne dowody, że gęste rdzenie galaktyczne można formować bez zderzeń galaktyk. Mogą być również tworzone przez intensywne formowanie gwiazd w sercu galaktyki. ”
Odkrycia te mogą skłonić astronomów do przemyślenia swoich obecnych teorii na temat ewolucji galaktycznej i tego, w jaki sposób przyjęli cechy takie jak centralne wybrzuszenie i spiralne ramiona. Może to również doprowadzić do przemyślenia naszych modeli dotyczących ewolucji kosmicznej, nie wspominając już o historii własnej galaktyki. Kto wie? Może nawet spowodować, że astronomowie ponownie zastanowią się, co może się stać za kilka miliardów lat, kiedy Droga Mleczna zderzy się z Galaktyką Andromedy.
Jak zawsze, im głębiej badamy Wszechświat, tym bardziej się ujawnia. Z każdym objawieniem, które nie spełnia naszych oczekiwań, nasze hipotezy są zmuszone do weryfikacji.
