Máte teenagera? Pak znáte ten příběh. A když jste u toho, jejich auto potřebuje plyn. Zřejmě existuje důvod pro slovo „univerzální“, protože dospívající galaxie se příliš neliší. Díky některým novým studiím, které provedl velmi velký dalekohled ESO, se astronomové mohli během vývoje mnohem blíže podívat na dospívající galaxie a jejich „stravovací návyky“. Asi 3 až 5 miliard let po Velkém třesku byli nejšťastnější, když dostali plyn, ale později si vyvinuli nenápadnou chuť k jídlu… pro menší galaxie!
Vědci již dlouho věděli, že rané galaxie byly mnohem menší než velké spirály a statné eliptikály, které zaplňují současný vesmír. Přesné vymezení toho, jak přibývají na váze galaxie - a odkud pochází objemová zásoba - však zůstalo záhadou. Mezinárodní skupina astronomů nyní přijala více než sto hodin pozorování s VLT, aby pomohla určit, jak se vyvíjejí galaxie bohaté na plyn.
"Soutěžují dva různé způsoby pěstování galaxií: násilné sloučení, kdy větší galaxie jedí menší nebo plynulejší a nepřetržitý tok plynu na galaxie." vysvětluje vedoucí týmu Thierry Contini (IRAP, Toulouse, Francie). "Obě mohou vést k vytvoření mnoha nových hvězd."
Závazkem je MASSIV - průzkum hromadné montáže s VIImaging Multi-Object Spectrograph, výkonná kamera a spektrograf na VLT. Je to neuvěřitelné vybavení používané k měření vzdálenosti a vlastností zkoumaných galaxií. Průzkum nejenže pozoroval blízké infračervené záření, ale také zdokonalil obrazy integrovaným polním spektrografem a adaptivní optikou. To umožňuje astronomům mapovat pohyby a obsah vnitřních galaxií a také ponechat prostor pro některé velmi překvapivé výsledky.
"Pro mě bylo největším překvapením objev mnoha galaxií bez rotace jejich plynu." Takové galaxie nejsou pozorovány v blízkém vesmíru. Žádná ze současných teorií tyto objekty nepředpovídá, “říká Benoît Epinat, další člen týmu.
"Také jsme neočekávali, že tolik mladých galaxií v průzkumu bude mít těžší prvky soustředěné ve svých vnějších částech - to je přesně opak toho, co dnes vidíme v galaxiích," dodává Thierry Contini.
Tyto výsledky ukazují na zásadní změnu během galaktických „dospívání“. V určitém období během mladého stavu vesmíru byl plynulý tok plynu významným stavebním kamenem - fúze by později hrály důležitější roli.
"Abychom pochopili, jak galaxie rostly a vyvíjely se, musíme se na ně dívat co nejpodrobněji." Nástroj SINFONI na VLT ESO je jedním z nejmocnějších nástrojů na světě k rozebírání mladých a vzdálených galaxií. Hraje stejnou roli jako mikroskop pro biologa, “dodává Thierry Contini.
Tým plánuje pokračovat ve studiu těchto galaxií s budoucími nástroji na VLT a také pomocí ALMA ke studiu studeného plynu v těchto galaxiích. Jejich práce s plynem však není jedinou „stanicí“ v bloku. V samostatné studii vedené Kate Rubin (Institut Maxe Plancka pro astronomii) byl dalekohled Keck I na Mauna Kea na Havaji používán k zkoumání plynu spojeného se stovkami galaxií ve vzdálenosti mezi 5 a 8 miliardami světelných let - starší puberťáci. Našli počáteční důkazy, že plyn proudí zpět do vzdálených galaxií, které aktivně vytvářejí nové hvězdy.
Zdá se, že stejně jako teenager s munchies, hmota najde cestu do těchto galaktických břicho. Jedna teorie krmení je příliv z obrovských plynových nádrží s nízkou hustotou vyplňujících mezigalaktické dutiny ... dalším je obrovský cyklus kosmické hmoty. Přestože existuje jen velmi málo důkazů, které by podporovaly hypotézu, bylo pozorováno, že plyny proudí pryč od některých galaxií a mohou se rozpadat kolem několika různých zdrojů - jako jsou události supernovy nebo vrstevnický tlak z gigantických hvězd.
"Když se tento plyn odkloní pryč, přitáhne ho to gravitace galaxie a mohl by znovu vstoupit na stejnou galaxii v časových měřítcích od jedné do několika miliard let." Tento proces by mohl vyřešit záhadu: plyn, který nalézáme uvnitř galaxií, může být jen asi polovina suroviny, která končí jako palivo pro tvorbu hvězd. “ říká Dr. Rubin. "Velké množství plynu je zachyceno během přepravy, ale včas vstoupí do galaxie." Sčítejte plyn galaxie a plyn, který v současné době prochází kosmickou recyklací, a existuje dostatečné množství suroviny, aby bylo možné zohlednit pozorované rychlosti tvorby hvězd.
Může to být velmi dobře případ kosmické recyklace ... ale já bych se cítil bezpečněji skrývat své cookies.
Původní zdroje příběhů: ESO News Release a MPIA Science News Release. K dalšímu čtení: Research Paper 1, Research Paper 2, Research Paper 3 a Research Paper 4.
