Gigantyczne galaktyki rosły błyskawicznie już we wczesnym Wszechświecie
Astronomów od lat zastanawia fakt, że masywne i dojrzałe galaktyki istniały już kilka miliardów lat po Wielkim Wybuchu. Zgodnie z klasycznymi modelami kosmologicznymi tak duże układy powinny powstawać stopniowo, poprzez długotrwałe łączenie się mniejszych galaktyk. Tymczasem obserwacje pokazują, że wiele galaktyk eliptycznych uformowało się zadziwiająco szybko i bardzo wcześnie.
Zespół naukowców z Instytutu Radioastronomii im. Maxa Plancka zaproponował nowe wyjaśnienie tego zjawiska. Ich badania sugerują, że najgęstsze struktury we Wszechświecie mogły już bardzo wcześnie oderwać się od kosmicznej ekspansji i w krótkim czasie zapadać się grawitacyjnie, tworząc zalążki przyszłych gigantycznych galaktyk eliptycznych. Taki proces mógł trwać zaledwie kilkaset milionów lat, czyli kosmiczną chwilę.
Kluczowym obiektem badań był protoklaster SPT2349-56, widoczny zaledwie 1,4 miliarda lat po Wielkim Wybuchu. W jego centrum naukowcy zaobserwowali intensywne formowanie gwiazd oraz grupę ściśle oddziałujących galaktyk, które produkują nowe gwiazdy w tempie setki razy szybszym niż Droga Mleczna. Towarzyszą temu potężne wyrzuty gazu i pyłu, widoczne w falach submilimetrowych dzięki teleskopom ALMA i APEX.
Szczególnie zaskakujące okazały się rozległe ramiona pływowe i łańcuchy zderzających się galaktyk, wskazujące na kaskadowy proces fuzji obejmujący dziesiątki obiektów. Zdaniem badaczy większość tych bogatych w gaz galaktyk zostanie zniszczona i połączy się w jedną olbrzymią galaktykę eliptyczną w czasie krótszym niż 300 milionów lat.
Symulacje komputerowe potwierdzają, że taki gwałtowny scenariusz może tłumaczyć zarówno szybki wzrost masy galaktyk, jak i transport ciężkich pierwiastków w młodych gromadach. Choć wiele szczegółów pozostaje niejasnych, nowe wyniki przybliżają astronomów do zrozumienia, jak wyglądało „wczesne dzieciństwo” największych galaktyk we Wszechświecie.
Źródło: Max Planck Institute
Czytaj też: Obserwatorium kosmiczne NASA ma przejść na inną orbitę
Grafika tytułowa: Frantisek Duris / Unsplash
