Астрономите забелязаха за първи път плътно галактическо ядро, пламтящо от светлината на милиони новородени звезди в ранната Вселена.
Откритието хвърля светлина върху това как елиптичните галактики, големите, бедни на газ събирания на по-стари звезди, може да са се образували първо в ранната Вселена. Това е въпрос, който отклонява астрономите от десетилетия.
Изследователският екип за първи път разкри компактното галактическо ядро, наречено GOODS-N-774, в изображения от космическия телескоп Хъбъл. По-късни наблюдения от космическия телескоп „Шпицер“, космическата обсерватория „Хершел“ и W.M. Обсерваторията Кек помогна това да се превърне в истинска научна находка.
Ядрото се е формирало преди 11 милиарда години, когато Вселената е била на по-малко от 3 милиарда години. Макар и само част от размера на Млечния път, по това време той вече съдържа над два пъти повече звезди от нашата собствена галактика.
Теоретичните симулации предполагат, че гигантските елиптични галактики се образуват отвътре навън, с голямо ядро, маркиращо първите етапи на формиране. Но повечето търсения на тези формиращи се ядра се появяват с празни ръце, което прави това първо наблюдение и феноменална находка.
„Ние наистина не сме виждали процес на формиране, който да създава неща, които са толкова плътни“, обясни водещият автор Ерика Нелсън от Йейлския университет в съобщение за пресата. „Подозираме, че този процес на формиране на ядрото е явление, уникално за ранната Вселена, защото ранната Вселена като цяло беше по-компактна. Днес Вселената е толкова дифузна, че вече не може да създава такива обекти. "
Наред с определянето на размера на галактиката от изображенията на Хъбъл, екипът вкопава архивирани далечни инфрачервени изображения от Спитцер и Хершел, за да изчисли колко бързо компактната галактика създава звезди. Изглежда, че произвежда 300 звезди годишно, скорост 30 пъти по-голяма от Млечния път.
Форсираното звездно образувание вероятно възниква, защото галактическото ядро се образува дълбоко в гравитационния кладенец на тъмната материя. Необичайно високата му маса постоянно вкарва газ, компресирайки го и образувайки искри звезди.
Но тези изблици на образуване на звезди създават прах, който блокира видимата светлина. Това помага да се обясни защо астрономите досега не са виждали толкова далечно ядро, тъй като може да са били пропуснати в предишни проучвания.
Екипът смята, че малко след ранния период от време, който можем да видим, ядрото спря да образува звезди. Вероятно след това се е слял с други по-малки галактики, докато не се е трансформирал в много по-голяма галактика, подобна на по-масивните и улегнали елиптични галактики, които виждаме днес.
„Мисля, че с нашето откритие се урежда въпросът дали този начин на изграждане на галактики действително се е случил или не“, каза съавторът Питер ван Докум от Йейлския университет. „Въпросът сега е, колко често се случва това?“
Екипът подозира, че други галактически ядра са в изобилие, но скрити зад собствения си прах. Бъдещите инфрачервени телескопи, като космическия телескоп на Джеймс Уеб, трябва да могат да намерят повече от тези ранни обекти.
Документът е публикуван на 27 август в Nature и е достъпен онлайн.
