Titulek: Umělecké vykreslení galaxie BX442 a její doprovodné trpasličí galaxie (vlevo nahoře). Kredit: Dunlapův ústav pro astronomii a astrofyziku / Joe Bergeron
Starověké hvězdné světlo cestující po 10,7 miliardy let přineslo překvapení - důkaz spirálové galaxie dlouho předtím, než jsou známy další spirálové galaxie.
"Jak se vracíš do času do raného vesmíru, vypadají galaxie opravdu podivně, neohrabaně a nepravidelně, ne symetricky," řekla Alice Shapley, docentka UCLA z fyziky a astronomie, a spoluautorka studie zveřejněné v dnešním časopise Nature . "Drtivá většina starých galaxií vypadá jako vraky vlaku." Naše první myšlenka byla, proč je tento tak odlišný a tak krásný? “
Galaxie dnes přicházejí v různých jedinečných tvarech a velikostech. Některé, jako je naše Mléčná dráha, jsou rotující disky hvězd a plynu nazývané spirální galaxie. Jiné galaxie, nazývané eliptické galaxie, připomínají obří koule starších načervenalých hvězd pohybujících se v náhodných směrech. Pak existuje řada menších nepravidelných tvarů galaxií, které jsou spojeny gravitací, ale postrádají jakoukoli viditelnou strukturu. Raný vesmír ovládla velká, různorodá populace těchto typů nepravidelných galaxií, říká Shapely.
Světlo z této neuvěřitelně vzdálené spirálové galaxie, které cestovalo rychlostí téměř šest bilionů kilometrů ročně, trvalo 10,7 miliardy let, než se dostalo na Zemi; pouhé 3 miliardy let poté, co byl vesmír vytvořen, v události zvané Velký třesk.
Podle tiskové zprávy od UCLA astronomové použili ostré oči Hubbleova kosmického dalekohledu k vyzkoušení 300 velmi vzdálených galaxií v ranném vesmíru. Vědci si původně mysleli, že jejich galaxie, jedna z nejobsáhlejších v jejich průzkumu, která vychází z bezohledného jména BX442, byla iluze, možná dvě galaxie překrývající se na sobě.
"Skutečnost, že tato galaxie existuje, je ohromující," řekl David Law, hlavní autor studie a postdoktorand Dunlap Institute na Dunlapově institutu pro astronomii a astrofyziku na Toronto. "Současná moudrost si myslí, že takové spirální galaxie typu" velkého designu "prostě neexistovaly v tak rané době v historii vesmíru." Galaxie „velkého designu“ má prominentní, dobře tvarované spirálové paže.
K dalšímu pochopení jejich image astronomové použili jedinečný, nejmodernější přístroj zvaný spektrograf OSIRIS na W.M. Observatoř Keck na vrcholu spící sopky Mauna Kea na Havaji. Nástroj, který postavil profesor UCLA James Larkin, jim umožnil studovat světlo z asi 3 600 míst v BX442 a okolí. Toto spektrum jim poskytlo vodítka, které potřebovali, aby ukázali, že se skutečně dívají na jednu rotující spirálovou galaxii.
I když spirální galaxie jsou v současném vesmíru hojné, vždy tomu tak nebylo. Spirálové galaxie v časném vesmíru byly vzácné kvůli častým interakcím. "BX442 vypadá jako blízká galaxie, ale v ranném vesmíru se galaxie srazily mnohem častěji," říká Shapely. "Z intergalaktického média pršelo plyn a živilo se hvězdy, které se formovaly mnohem rychleji než dnes;" černé díry rostly mnohem rychleji. Ve srovnání s tímto časem je časopis Space Space nudný. “
Shapely a Law si myslí, že za její futuristický vzhled může být zodpovědný gravitační remorkér mezi trpasličím společníkem galaxie a BX442. Doprovod se na jejich obrázku jeví jako malá kulička. Počítačové simulace prováděné postgraduální studentkou Charlotty Christensen na University of Arizona a spoluautorem příspěvku svědčí o této myšlence. Nakonec se BX442 a menší galaxie pravděpodobně spojí.
Shapley řekl, že BX442 představuje spojení mezi ranými galaxiemi, které jsou mnohem turbulentnější, a rotujícími spirálovými galaxiemi, které vidíme kolem nás. "Tato galaxie může zdůraznit důležitost fúzních interakcí v jakékoli kosmické epochě při vytváření spirálové struktury velkého designu," řekla.
Studium BX442 pravděpodobně pomůže astronomům pochopit, jak spirální galaxie mají podobu Mléčné dráhy, dodala.
Titulek 2: HST / Keck složený obraz galaxie BX442 ve falešné barvě. Zápočet: David Law / Dunlap Institute for Astronomy & Astrophysics
