Chiar dacă nava spațială și-a epuizat furnizarea lichidului de răcire lichid de heliu necesar pentru a observa energia infraroșie a Universului îndepărtat, datele colectate de observatorul spațial Herschel de la ESA încă ajută la dezlegarea misterelor cosmice - cum ar fi modul în care galaxiile eliptice timpurii au crescut atât de repede, umplând în sus cu stele și apoi, mai degrabă brusc, închiderea formării stelelor cu totul.
Acum, folosind informațiile adunate inițial de Herschel și apoi investigând mai îndeaproape cu alte câteva observatorii spațiale și de la sol, cercetătorii au descoperit o „legătură lipsă” în evoluția eliptelor timpurii: o imensă fuziune stelară a două galaxii masive, prinse în act când Universul avea doar 3 miliarde de ani.
A fost o conundru cosmologic de lungă durată: cum s-au format galaxii masive în Universul timpuriu? Observațiile unor galaxii eliptice mari, îndepărtate, pline de stele roșii vechi (și câteva strălucitoare, tinere), existente când Universul avea doar câteva miliarde de ani, nu se aliniază cu modul în care astfel de galaxii au fost gândite să se formeze - și anume, prin acumularea treptată a multor galaxii pitice mai mici.
Dar un astfel de proces ar dura mult mai mult decât câteva miliarde de ani. Așadar, o altă sugestie este că galaxiile eliptice masive ar fi putut fi formate prin coliziunea și fuziunea galaxiilor mari, fiecare plină cu gaz, praf și stele noi ... și că fuziunea ar provoca o formare frenetică de și mai multe stele.
Investigarea unei regiuni strălucitoare găsită prima dată de Herschel, numită HXMM01, a identificat o astfel de fuziune a două galaxii, aflate la 11 miliarde de ani lumină.
Galaxiile enorme sunt legate printr-un pod de gaze și fiecare are o masă stelară de aproximativ 100 de miliarde de Soare - și ei creează stele noi, la o rată incredibilă de aproximativ 2.000 pe an.
„Ne uităm la o fază mai tânără din viața acestor galaxii - o explozie adolescentină de activitate care nu va dura foarte mult”, a spus Hai Fu, de la Universitatea California din Irvine, autorul unui nou studiu care descrie rezultatele. .
Ascunsă în spatele unor nori vasta de praf cosmic, a fost nevoie de ochii căutători de căldură ai lui Herschel pentru a-l detecta chiar și pe HXMM01.
„Aceste galaxii care se îmbină sunt explozibile cu stele noi și sunt ascunse complet de praf”, a declarat co-autorul Asantha Cooray, tot de la Universitatea California din Irvine. „Fără detectoarele cu infraroșu îndelungat ale lui Herschel, nu am fi putut vedea prin praf acțiunea care se petrece în urmă.”
Herschel a observat pentru prima dată duo-ul în coliziune în imaginile luate cu lumină infraroșie cu lungime de undă mai lungă, așa cum se arată în imaginea de mai sus în partea stângă. Observațiile de urmărire de la multe alte telescoape au ajutat la determinarea gradului extrem de formare a stelelor care are loc în fuziune, precum și a masei sale incredibile.
Imaginea din dreapta arată o vedere de aproape, cu galaxii care fuzionează în cerc. Datele roșii provin din observația submillimetrică a Observatorului Smithsonian Astrophysical, aflată în vârful Mauna Kea, Hawaii, și arată regiuni cu formare de stele cuprinse de praf. Datele verzi, preluate de foarte mare arătare a Observatorului Național de Radio Astronomie, în apropiere de Socorro, N.M., arată gaz monoxid de carbon în galaxii. În plus, albastrul arată lumina stelară.
Deși galaxiile din HXMM01 produc în fiecare an alte mii de stele noi față de propria cale lăptoasă, o rată atât de mare de formare a stelelor nu este durabilă. Rezervorul de gaz conținut în sistem va fi epuizat rapid, stingând formarea stelelor și va duce la o îmbătrânire a populației de stele reci, cu o masă scăzută, răcoroasă - „oprirea” efectivă a formării de stele, cum a fost atestată în alte eliptice timpurii.
Dr. Fu și echipa sa estimează că va fi nevoie de aproximativ 200 de milioane de ani pentru a converti tot gazul în stele, procesul de fuziune finalizat într-un miliard de ani. Produsul final va fi o galaxie eliptică masivă roșie și moartă de aproximativ 400 de miliarde de mase solare.
Studiul este publicat în numărul online din 22 mai Natură.
Citiți mai multe despre comunicatul de știri ESA Herschel aici, precum și pe site-ul NASA aici. De asemenea, consultați o animație a fuziunii galactice de mai jos:
Creditul principal al imaginii: ESA / NASA / JPL-Caltech / UC Irvine / STScI / Keck / NRAO / SAO
