Korzystając z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST) i Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), astronomowie mogli odkryć nowe wskazówki dotyczące długotrwałej tajemnicy ewolucji galaktyk: dlaczego tak wiele masywnych galaktyk we wczesnym Wszechświecie wydaje się umierać znacznie wcześniej, niż oczekiwano.
Galaktyki są często uważane za „żywe”, gdy aktywnie tworzą gwiazdy, i „martwe”, gdy powstawanie gwiazd w dużej mierze ustało. W dzisiejszym wszechświecie martwe galaktyki są powszechne. Jednak astronomowie byli zaskoczeni odkryciem ich dużej liczby we wczesnym Wszechświecie, kiedy oczekiwano, że galaktyki szybko rosną i wytwarzają gwiazdy.
Używanie ALMA I JWST obserwacje odległe galaktykabadacze wykryli wiatr „zabijający galaktyki” – ogromny, szybki wypływ gazu – który jest wystarczająco silny, aby pozbawić galaktykę surowca potrzebnego do wytworzenia nowych gwiazd. Według badaczy odkrycie może pomóc w wyjaśnieniu zagadkowej populacji masywnych „martwych” galaktyk występujących w młodym kosmosie. oświadczenie od Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego.
„Gęste regiony Wszechświata przypominają bardzo aktywne miasta” – stwierdziła Rebecca Davies, główna autorka badania z Uniwersytetu Technologicznego w Swinburne w Melbourne. oświadczenie. „Galaktyki zderzają się i przechodzą szalone wybuchy formowania się gwiazd. Ale kiedy największe gwiazdy wypalają się, eksplodują jako supernowe, wyzwalając potężne wiatry, które wydmuchują całą gazową galaktykę potrzebną do formowania się gwiazd”.
Davies i współpracownicy zaobserwowali galaktykę zwaną CRISTAL-02, która pojawiła się zaledwie miliard lat później Wielki Wybuch, złapać go w środku szybkiego zrywu wzrostu.
Obserwacje wykazały, że CRISTAL-02 tworzy gwiazdy w przybliżeniu dwukrotnie szybszym tempie niż podobne galaktyki z tej samej epoki. W tym samym czasie JWST i ALMA odkrył rozległy pióropusz zimnego gazu rozciągający się daleko od galaktyki – według oświadczenia jest to charakterystyczny znak, że materia jest wydmuchiwana w przestrzeń międzygalaktyczną.
„W galaktyce panuje potężny wiatr, który wyrzuca materię dwa razy szybciej niż galaktyka tworzy gwiazdy” – dodał Davies. „Jeśli ten szybki wybuch będzie się utrzymywał, galaktyka może umrzeć w ciągu mniej niż 50 milionów lat, co wyjaśnia pochodzenie tajemniczej masy martwe galaktyki we wczesnym wszechświecie.”
Odkrycie jest szczególnie intrygujące, ponieważ CRISTAL-02 nie jest pojedynczą galaktyką. Zamiast tego składa się z wielu galaktyk w końcowych stadiach a połączenie. Podczas tych kosmicznych zderzeń gaz kierowany jest w stronę centrów galaktyk, wywołując intensywne wybuchy formowania się gwiazd, po których później następują eksplozje supernowych, które napędzają potężne wiatry uniemożliwiające narodziny nowych gwiazd.
Co więcej, obserwacje sugerują, że prawie połowa masywnych galaktyk w wczesny wszechświat wchodziły w interakcję z pobliskimi towarzyszami, co wskazuje, że fuzje i powodowane przez nie wiatry zabijające galaktyki mogły być powszechne. Z kolei wiele z najwcześniejszych gigantycznych galaktyk we wszechświecie mogło skutecznie zniszczyć swoją zdolność do tworzenia gwiazd, co pomaga wyjaśnić, dlaczego tak wiele z tych galaktyk wydaje się żyć szybko i umierać młodo.
„Jeśli wiele wczesnych galaktyk zderzy się i doświadczy szybki wzrostto może nie być zaskakujące, że we wczesnym wszechświecie widzimy tak wiele martwych galaktyk” – stwierdził Davies w oświadczeniu. „CRISTAL-02 oferuje naturalne rozwiązanie zagadki, dlaczego te masywne galaktyki żyją szybko i umierają młodo”.
Badanie było opublikowany 10 czerwca w czasopiśmie Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters.
