Astronomii au descoperit, pentru prima dată, un nucleu galactic dens care ardea cu lumina a milioane de stele nou-născuți din universul timpuriu.
Constatarea aruncă o lumină asupra modului în care galaxiile eliptice, adunările mari, sărace cu gaze ale stelelor mai vechi, s-au putut forma pentru prima dată în universul timpuriu. Este o întrebare care a evocat astronomii de zeci de ani.
Echipa de cercetare a descoperit pentru prima dată nucleul galactic compact, denumit GOODS-N-774, în imagini din Telescopul Spațial Hubble. Observații ulterioare de la Spitzer Space Telescope, Observatorul Spațial Herschel și W.M. Observatorul Keck a ajutat să facă din aceasta o adevărată constatare științifică.
Nucleul s-a format acum 11 miliarde de ani, când universul avea mai puțin de 3 miliarde de ani. Deși doar o fracțiune din dimensiunea Calea Lactee, la acea vreme ea conținea deja peste două ori mai multe stele decât propria noastră galaxie.
Simulările teoretice sugerează că galaxii eliptice gigantice se formează din interior spre exterior, cu un miez mare care marchează chiar primele etape ale formării. Dar cele mai multe căutări pentru aceste nuclee formatoare au venit cu mâna goală, făcând din aceasta o primă observație și o descoperire fenomenală.
„Nu am văzut cu adevărat un proces de formare care să creeze lucruri care sunt atât de dense”, a explicat autorul principal Erica Nelson de la Universitatea Yale într-un comunicat de presă. „Bănuim că acest proces de formare a miezului este un fenomen unic universului timpuriu, deoarece universul timpuriu, în ansamblu, a fost mai compact. Astăzi, universul este atât de difuz încât nu mai poate crea astfel de obiecte. "
Pe lângă determinarea dimensiunii galaxiei din imaginile Hubble, echipa a săpat în imagini cu infraroșu îndepărtat arhivat de la Spitzer și Herschel pentru a calcula cât de rapid creează stelele compacte. Se pare că produce 300 de stele pe an, o rată de 30 de ori mai mare decât Calea Lactee.
Formarea stelelor frenetice apare probabil deoarece nucleul galactic se formează adânc în interiorul unui puț gravitațional de materie întunecată. Masa sa neobișnuit de mare ridică constant gazul, comprimându-l și formând stea care stârnește.
Dar aceste explozii de formare de stele creează praf, care blochează lumina vizibilă. Acest lucru ajută la explicarea motivului pentru care astronomii nu au mai văzut un nucleu atât de îndepărtat, deoarece ar fi putut fi ratate cu ușurință în sondajele anterioare.
Echipa crede că la scurt timp după perioada timpurie pe care o putem vedea, miezul a încetat să mai formeze stele. Probabil s-a contopit apoi cu alte galaxii mai mici, până când s-a transformat într-o galaxie mult mai mare, similară cu galaxiile eliptice mai masive și sedate pe care le vedem astăzi.
„Cred că descoperirea noastră rezolvă problema dacă acest mod de a construi galaxii s-a întâmplat sau nu”, a declarat coautorul Pieter van Dokkum de la Universitatea Yale. "Întrebarea este acum, cât de des a apărut acest lucru?"
Echipa suspectează că alte nuclee galactice sunt abundente, dar ascunse în spatele propriului praf. Viitoarele telescoape cu infraroșu, cum ar fi Telescopul spațial James Webb, ar trebui să poată găsi mai multe dintre aceste obiecte timpurii.
Lucrarea a fost publicată pe 27 august în Nature și este disponibilă online.
