ALMA a APEX objevily mohutné seskupení formujících se galaxií v mladém vesmíru

Radioteleskopy ALMA a APEX nahlédly hluboko do minulosti vesmíru, do doby, kdy byl vesmír desetkrát mladší než dnes, a pozorovaly počáteční fázi gigantického kosmického hromadění hmoty – probíhající kolizi mladých galaxií s překotnou tvorbou hvězd. Astronomové se dosud domnívali, že k těmto událostem ve vesmíru docházelo asi tři miliardy let po velkém třesku. Tato nová pozorování však odhalují, že tyto procesy se odehrávaly ještě o více než miliardu let dříve, což je velkým překvapením. Předpokládá se, že tyto prastaré systémy představují zárodky nejhmotnějších známých struktur současného vesmíru: kup galaxií.

Dvojice mezinárodních vědeckých týmů pod vedením Tima Millera (Dalhousie University,  Canada; Yale University, USA) a Ivána Otea (University of Edinburgh, UK) využila radioteleskopů ALMA a APEX a odhalila v mladém vesmíru překvapivě kompaktní koncentrace galaxií v počátečních fázích procesu slévání. Tyto útvary pravděpodobně tvoří jádra mohutných kosmických struktur, které dnes známe jako kupy galaxií.

Díky hlubokému pohledu do minulosti na vzdálenost přesahující 90 % pozorovatelného vesmíru se týmu Tima Millera podařilo pozorovat galaktickou protokupu s označením SPT2349-56. Světlo tohoto objektu se na cestu k nám vydalo v době, kdy byl vesmír desetkrát mladší, než je dnes.

TIP:   1 137 202 jmen poletí ke Slunci

V jednotlivých galaxiích tohoto hustého uskupení probíhá překotná tvorba hvězd, proto je vědci označují jako starburst galaxies. Koncentrace intenzivní hvězdotvorby v takto malém prostoru dělá z tohoto místa jednu z nejaktivnějších oblastí tvorby hvězd, jaká kdy byla pozorována v mladém vesmíru. Každý rok v tomto místě vznikají tisíce nových hvězd, zatímco v naší galaxii v současnosti vznikne v průměru jedna hvězda ročně.

Tým pod vedením Ivána Otea objevil podobnou strukturu na kombinovaných záběrech pořízených pomocí ALMA a APEX. Tvoří ji na prach bohaté galaxie s překotnou hvězdotvorbou. Objekt tohoto typu bývá díky své barvě označován jako “dusty red core” (červené prachové jádro).

Iván Oteo vysvětluje, v čem jsou tyto objekty neobvyklé: „Předpokládá se, že vývojová epizoda zaprášených galaxií s překotnou tvorbou hvězd je poměrně krátká, protože během ní je plyn spotřebován mimořádným tempem. Kdykoliv a kdekoliv ve vesmíru jsou tyto galaxie obvykle zastoupeny jen menšinově. To, že jsme jich objevili hodně na jednom místě a ve stejnou dobu je poněkud překvapující a stále nechápeme, proč tomu tak je.

Tyto formující se kupy galaxií byly poprvé zaznamenány jako slabé světlejší skvrnky na záběrech získaných pomocí pozemního dalekohledu SPT na jižním pólu a kosmického teleskopu Herschel. Následná pozorování pomocí radioteleskopů ALMA a APEX ukázala, že objekty mají neobvyklou strukturu, a potvrdila, že jsou mnohem starší, než se myslelo – pozorujeme je tak, jak vypadaly pouze 1,5 miliardy let po velkém třesku.

Nejnovější pozorování pomocí ALMA s vysokým rozlišením nakonec odhalila, že dvojice slabých mlhavých skvrn nepředstavuje jednotlivé objekty, ale že se ve skutečnosti jedná o útvary složené ze čtrnácti respektive deseti jednotlivých hmotných galaxií, které všechny leží v prostoru, jehož průměr odpovídá vzdálenosti mezi naší Galaxií a blízkými sousedními galaxiemi Magellanovými oblaky.

Tyto objevy učiněné pomocí ALMA představují jen pomyslnou špičku ledovce. Dodatečná pozorování pomocí APEX ukazují, že skutečný počet galaxií s probíhajícím formováním hvězd je pravděpodobně dokonce třikrát větší. Rovněž pokračující kampaň využívající dalekohled VLT a přístroje MUSE odhaluje další a další galaxie,“ dodává Carlos De Breuck, astronom ESO.

Současné teoretické a počítačové modely naznačují, že vývoj podobně hmotných protokup by měl trvat mnohem déle. S využitím dat získaných pomocí ALMA, s mimořádnou citlivostí a rozlišením, jako vstupních údajů pro sofistikované numerické simulace, budou vědci schopni zkoumat formování kup galaxií v období méně než 1,5 miliardy let po velkém třesku.

Jakým způsobem toto uskupení galaxií narostlo do těchto rozměrů a tak rychle, je záhadou. Nevytvořilo se postupně během miliard let, jak astronomové očekávali. Tento objev nabízí příležitost ke zkoumání způsobů, jakými se hmotné galaxie sbližují, aby vytvořily mohutné kupy galaxií,“ říká vedoucí autor jednoho z publikovaných článků Tim Miller (kandidát PhD, Yale University).

Zdroj: Vědecká tisková zpráva ESO, foto: ESO/M. Kornmesser, ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Miller et al., video: ESO. Doporučený odkaz: An extreme proto-cluster of luminous dusty starbursts in the early Universe




Toto je místo pro Váš komentář: