Přestože kosmická loď vyčerpala svůj přísun kapalného helia chladicího média, které je nezbytné k pozorování infračervené energie vzdáleného vesmíru, data shromážděná vesmírnou observatoří Herschel v ESA stále pomáhají rozpadat kosmická tajemství - jako například to, jak rané eliptické galaxie tak rychle rostly a naplňovaly se s hvězdami a potom, najednou, úplně zastavit formaci hvězd.
Nyní, s využitím informací, které původně shromáždil Herschel, a poté prozkoumáním blíže s několika dalšími vesmírnými a pozemními observatořími, objevili vědci „chybějící článek“ ve vývoji časných eliptikálů: obrovská hvězdná jiskra spojující dvě obrovské galaxie, zachycená v činu, kdy byl vesmír jen 3 miliardy let starý.
Byl to dlouhodobý kosmologický hlavolam: jak se formovaly mohutné galaxie v ranném vesmíru? Pozorování vzdálených velkých eliptických galaxií plných starých červených hvězd (a několika jasných, mladých) existujících, když byl vesmír jen několik miliard let, prostě nesouvisí s tím, jak se takové galaxie kdysi tvořily - konkrétně prostřednictvím postupné hromadění mnoha menších trpasličích galaxií.
Ale takový proces by vyžadoval čas - mnohem déle než několik miliard let. Dalším návrhem je, že masivní eliptické galaxie mohly být vytvořeny srážkou a sloučením velkých galaxií, z nichž každá je plná plynu, prachu a nových hvězd ... a že sloučení by vyvolalo šílenství ještě více hvězd.
Vyšetřování světlé oblasti, kterou Herschel poprvé našel, nazvané HXMM01, identifikovalo takovou fúzi dvou galaxií vzdálených 11 miliard světelných let.
Obrovské galaxie jsou spojeny mostem plynu a každá z nich má hvězdnou hmotu asi 100 miliard Slunce - a vytvářejí nové hvězdy neuvěřitelnou rychlostí asi 2 000 ročně.
"Díváme se na mladší fázi v životě těchto galaxií - dospívání výbuch aktivity, který nebude trvat velmi dlouho," řekl Hai Fu z Kalifornské univerzity v Irvine, hlavní autor nové studie popisující výsledky .
Skrytý za obrovskými mraky kosmického prachu, vzal Herschelovy oči, které hledaly teplo, aby dokonce spatřil HXMM01.
"Tyto spojující se galaxie praskají s novými hvězdami a zcela skryty prachem," řekla spoluautorka Asantha Cooray, také z Kalifornské univerzity v Irvine. "Bez Herschelových infračervených detektorů bychom nebyli schopni vidět prachem na akci, která se koná za sebou."
Herschel nejprve spatřil kolizní duo na snímcích pořízených infračerveným světlem s delší vlnovou délkou, jak je vidět na obrázku na levé straně. Následná pozorování z mnoha dalších dalekohledů pomohla určit extrémní stupeň formování hvězd, ke kterému dochází při fúzi, a také jeho neuvěřitelnou hmotnost.
Obrázek vpravo ukazuje detailní pohled a spojující se galaxie kroužily. Červená data pocházejí z submilimetrového pole Smithsonian Astrofyzical Observatory na Mauna Kea na Havaji a ukazují prachové oblasti formování hvězd. Zelená data, pořízená hvězdným polem Observatoře národního rozhlasu Astronomy Observatory, poblíž Socorro, N. M., ukazují, že v galaxiích je oxid uhelnatý. Kromě toho modrá ukazuje hvězdné světlo.
Ačkoli galaxie v HXMM01 produkují každý rok tisíce dalších nových hvězd, než naše vlastní Mléčná dráha, taková vysoká míra formování hvězd není udržitelná. Zásobník plynu obsažený v systému bude rychle vyčerpán, zchladí další tvorbu hvězd a povede ke stárnutí populace nízkohmotných, chladných červených hvězd - efektivně „vypne“ tvorbu hvězd, jako to, co bylo svědkem jiných časných eliptikálů.
Dr. Fu a jeho tým odhadují, že přeměna veškerého plynu na hvězdy bude trvat asi 200 milionů let, přičemž proces sloučení bude dokončen do miliardy let. Konečným produktem bude masivní červená a mrtvá eliptická galaxie s asi 400 miliardami solárních hmot.
Studie je zveřejněna v internetovém čísle 22.5 Příroda.
Přečtěte si více v tiskové zprávě ESA Herschel zde, stejně jako na stránkách NASA zde. Podívejte se také na animaci galaktické fúze níže:
Hlavní obrazový kredit: ESA / NASA / JPL-Caltech / UC Irvine / STScI / Keck / NRAO / SAO
