Οι αστρονόμοι έχουν εντοπίσει, για πρώτη φορά, έναν πυκνό γαλαξιακό πυρήνα που φωτίζεται με το φως εκατομμυρίων νεογέννητων αστεριών στο πρώιμο σύμπαν.
Το εύρημα ρίχνει φως στο πώς οι ελλειπτικοί γαλαξίες, οι μεγάλες συγκεντρώσεις παλαιότερων αστεριών, φτωχών αερίων, μπορεί να έχουν σχηματιστεί αρχικά στο πρώιμο σύμπαν. Είναι μια ερώτηση που έχει αποφύγει τους αστρονόμους για δεκαετίες.
Η ερευνητική ομάδα αποκάλυψε για πρώτη φορά τον συμπαγή γαλαξιακό πυρήνα, που ονομάστηκε GOODS-N-774, σε εικόνες από το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Hubble. Αργότερα παρατηρήσεις από το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Spitzer, το Διαστημικό Παρατηρητήριο Herschel και το W.M. Το Παρατηρητήριο Keck βοήθησε να γίνει αυτό ένα πραγματικό επιστημονικό εύρημα.
Ο πυρήνας σχηματίστηκε πριν από 11 δισεκατομμύρια χρόνια, όταν το σύμπαν ήταν λιγότερο από 3 δισεκατομμύρια χρόνια. Αν και μόνο ένα κλάσμα του μεγέθους του Γαλαξία, εκείνη την εποχή περιείχε ήδη πάνω από δύο φορές περισσότερα αστέρια από τον δικό μας γαλαξία.
Θεωρητικές προσομοιώσεις υποδηλώνουν ότι οι γιγαντιαίοι ελλειπτικοί γαλαξίες σχηματίζονται από μέσα προς τα έξω, με έναν μεγάλο πυρήνα που σηματοδοτεί τα πρώτα στάδια του σχηματισμού. Ωστόσο, οι περισσότερες αναζητήσεις για αυτούς τους πυρήνες που σχηματίζονται έχουν κενή θέση, καθιστώντας την πρώτη παρατήρηση και ένα εκπληκτικό εύρημα.
«Στην πραγματικότητα δεν είχαμε δει μια διαδικασία σχηματισμού που θα μπορούσε να δημιουργήσει πράγματα που είναι τόσο πυκνά», εξήγησε η επικεφαλής συγγραφέας Erica Nelson από το Πανεπιστήμιο Yale σε δελτίο τύπου. «Υποψιαζόμαστε ότι αυτή η διαδικασία σχηματισμού πυρήνα είναι ένα φαινόμενο μοναδικό για το πρώιμο σύμπαν, επειδή το πρώιμο σύμπαν, ως σύνολο, ήταν πιο συμπαγές. Σήμερα, το σύμπαν είναι τόσο διάχυτο που δεν μπορεί πλέον να δημιουργήσει τέτοια αντικείμενα. "
Παράλληλα με τον προσδιορισμό του μεγέθους του γαλαξία από τις εικόνες του Χαμπλ, η ομάδα έσκαψε σε αρχειοθετημένες εικόνες υπερύθρων από τους Spitzer και Herschel για να υπολογίσει πόσο γρήγορα ο συμπαγής γαλαξίας δημιουργεί αστέρια. Φαίνεται ότι παράγει 300 αστέρια ετησίως, ποσοστό 30 φορές μεγαλύτερο από τον Γαλαξία μας.
Ο σχηματισμός φρενίτιδας αστεριού πιθανότατα συμβαίνει επειδή ο γαλαξιακός πυρήνας σχηματίζει βαθιά μέσα σε ένα βαρυτικό πηγάδι σκοτεινής ύλης. Η ασυνήθιστα υψηλή μάζα τραβά συνεχώς αέριο, συμπιέζοντάς το και προκαλώντας σχηματισμό αστεριών.
Αλλά αυτές οι εκρήξεις σχηματισμού αστεριών δημιουργούν σκόνη, η οποία εμποδίζει το ορατό φως. Αυτό βοηθά να εξηγήσει γιατί οι αστρονόμοι δεν έχουν δει τόσο μακρινό πυρήνα στο παρελθόν, καθώς μπορεί να είχαν χαθεί εύκολα σε προηγούμενες έρευνες.
Η ομάδα πιστεύει ότι λίγο μετά την πρώιμη χρονική περίοδο που μπορούμε να δούμε, ο πυρήνας σταμάτησε να σχηματίζει αστέρια. Στη συνέχεια πιθανόν συγχωνεύτηκε με άλλους μικρότερους γαλαξίες, έως ότου μετατραπεί σε πολύ μεγαλύτερο γαλαξία, παρόμοιο με τους πιο μαζικούς και καταπραϋντικούς ελλειπτικούς γαλαξίες που βλέπουμε σήμερα.
«Νομίζω ότι η ανακάλυψή μας διευθετεί το ερώτημα αν αυτός ο τρόπος κατασκευής γαλαξιών συνέβη στην πραγματικότητα ή όχι», δήλωσε ο συντάκτης Pieter van Dokkum από το Πανεπιστήμιο Yale. «Το ερώτημα τώρα είναι, πόσο συχνά συνέβη αυτό;»
Η ομάδα υποψιάζεται ότι άλλοι γαλαξιακοί πυρήνες είναι άφθονοι, αλλά κρύβονται πίσω από τη σκόνη τους. Τα μελλοντικά υπέρυθρα τηλεσκόπια, όπως το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb, θα πρέπει να μπορούν να βρουν περισσότερα από αυτά τα πρώιμα αντικείμενα.
Το άρθρο δημοσιεύθηκε στις 27 Αυγούστου στο Nature και είναι διαθέσιμο στο Διαδίκτυο.
