Od około 2005 r. Astronomowie zaczęli odkrywać obecność bardzo dużych galaktyk w odległości około 10 miliardów lat świetlnych. Biorąc pod uwagę, że astronomowie oczekują, że galaktyki będą rosły w wyniku fuzji, a fuzje zwykle powodują powstawanie gwiazd, obecność tak dużych, nierozwiniętych galaktyk wydawała się dziwna. Jak galaktyki mogły tak bardzo rosnąć, a jednocześnie mieć tak mało gwiazd?
Jedną z wiodących propozycji jest to, że galaktyki ulegały częstym fuzjom, ale każda z nich była bardzo mała i nie zachęcała do powstawania gwiazd na dużą skalę. Innymi słowy, zamiast fuzji galaktyk o podobnej wielkości, duże galaktyki rozwijały się szybko i wcześnie we wszechświecie, a następnie gromadziły się poprzez integrację mniejszych galaktyk karłowatych. Chociaż to rozwiązanie jest proste, testowanie jest trudne, ponieważ omawiane galaktyki znajdują się na dużych odległościach, a wykrycie niewielkich galaktyk podczas ich pożerania wymagałoby wyjątkowych obserwacji.
Szukam przetestować tę hipotezę, zespół astronomów pod przewodnictwem Andrew Newmana z California Institute of Technology połączył obserwacje Hubble'a i brytyjskiego teleskopu na podczerwień (UKIRT), aby znaleźć tych niewielkich towarzyszy. Zespół zbadał ponad 400 galaktyk, które nie wykazywały oznak aktywnego tworzenia się gwiazd (zwanych „cichymi” galaktykami), w poszukiwaniu możliwych galaktyk towarzyszących z odległości 10 miliardów lat świetlnych do stosunkowo blisko 2 miliardów lat świetlnych, aby ustalić, w jaki sposób ta niewielka wskaźnik fuzji z czasem ewoluował.
Na podstawie badań ustalili, że około 15% cichych galaktyk ma pobliski odpowiednik, który ma co najmniej 10% masy większej galaktyki. Wzięło to pod uwagę możliwość, że niektóre galaktyki mogły być bardziej odległe, ale wzdłuż linii wzroku, zapewniając, że obie galaktyki miały podobne przesunięcia ku czerwieni. Z biegiem czasu galaktyki partnerskie stały się rzadsze, co sugeruje, że stają się one rzadsze, ponieważ większe braci konsumują więcej. Wykorzystując to jako tempo, w jakim fuzje muszą się odbywać, zespół był w stanie odpowiedzieć na pytanie, czy te niewielkie fuzje mogłyby wyjaśnić wzrost galaktyki odkryty sześć lat wcześniej.
W przypadku galaktyk znajdujących się w odległości mniejszej niż około 8 miliardów lat świetlnych tempo drobnych fuzji było w stanie całkowicie wyjaśnić ogólny wzrost galaktyk. Jednak w przypadku tempa wzrostu galaktyk czasami wcześniej takie niewielkie fuzje mogły stanowić jedynie około połowy pozornego wzrostu.
Zespół proponuje kilka powodów, dla których może tak być. Po pierwsze, wiele podstawowych założeń może mieć błędy. Zespoły mogły przecenić rozmiary masywnych galaktyk lub nie docenić tempa powstawania gwiazd. Te kluczowe właściwości często wywodziły się z badań fotometrycznych, które nie są tak wiarygodne jak obserwacje spektroskopowe. W przyszłości, jeśli można będzie dokonać lepszych obserwacji, wartości te mogą zostać zmienione, a problem sam się rozwiąże. Inną opcją jest to, że istnieją po prostu dodatkowe procesy, które astronomowie muszą jeszcze zrozumieć. Tak czy inaczej, pytanie, w jaki sposób rosnące galaktyki unikają reklamowania swojego wzrostu, pozostaje bez odpowiedzi.
