Astronomové poprvé spatřili husté galaktické jádro zářící světlem milionů novorozených hvězd v ranném vesmíru.
Nález vrhá světlo na to, jak se mohly eliptické galaxie, velká, plynem chudá shromáždění starších hvězd zformovat v ranném vesmíru. Je to otázka, která astronomům unikla po celá desetiletí.
Výzkumný tým poprvé objevil kompaktní galaktické jádro, nazvané GOODS-N-774, na snímcích z Hubbleova kosmického dalekohledu. Pozdější pozorování z kosmického dalekohledu Spitzer, Herschelovy vesmírné observatoře a W.M. Keckova observatoř pomohla z toho učinit skutečný vědecký nález.
Jádro se tvořilo před 11 miliardami let, když byl vesmír mladší než 3 miliardy let. Ačkoli to byla jen zlomek velikosti Mléčné dráhy, v té době již obsahovala výše dvakrát tolik hvězd než naše vlastní galaxie.
Teoretické simulace naznačují, že se obří eliptické galaxie vytvářejí zevnitř ven, s velkým jádrem, které označuje první stádia formace. Ale většina pátrání po těchto formovacích jádrech vyšla s prázdnou rukou, což je první pozorování a fenomenální nález.
"Opravdu jsme neviděli proces formování, který by mohl vytvořit věci, které jsou tak husté," vysvětlila hlavní autorka Erica Nelson z Yale University v tiskové zprávě. "Máme podezření, že tento proces formování jádra je jevem jedinečným pro raný vesmír, protože raný vesmír jako celek byl kompaktnější." Dnes je vesmír natolik rozptýlený, že už nemůže takové objekty vytvářet. “
Spolu s určováním velikosti galaxie z obrázků Hubble, se tým pustil do archivovaných vzdálených infračervených snímků od Spitzera a Herschela, aby vypočítal, jak rychle kompaktní galaxie vytváří hvězdy. Zdá se, že produkuje 300 hvězd ročně, což je sazba 30krát větší než u Mléčné dráhy.
K šílenství hvězd dochází pravděpodobně proto, že galaktické jádro se tvoří hluboko uvnitř gravitační studny temné hmoty. Jeho neobvykle vysoká hmota neustále vtahuje plyn, stlačuje ho a vytváří jiskřící hvězdu.
Tyto výboje tvorby hvězd však vytvářejí prach, který blokuje viditelné světlo. To pomáhá vysvětlit, proč astronomové dosud neviděli takové vzdálené jádro, protože se jim v minulých průzkumech dalo snadno uniknout.
Tým si myslí, že krátce po rané době můžeme vidět, že jádro přestalo tvořit hvězdy. Pravděpodobně se poté spojila s jinými menšími galaxiemi, dokud se nepřevedla na mnohem větší galaxii, podobnou hmotnějším a sedativním eliptickým galaxiím, které dnes vidíme.
"Myslím, že náš objev vyřeší otázku, zda se tento způsob budování galaxií skutečně stal, nebo ne," řekl spoluautor Pieter van Dokkum z Yale University. "Nyní je otázkou, jak často se to stalo?"
Tým má podezření, že jiná galaktická jádra jsou hojná, ale skrytá za vlastním prachem. Budoucí infračervené dalekohledy, jako je James Webb Space Telescope, by měly být schopny najít více těchto raných objektů.
Příspěvek byl publikován 27. srpna v Nature a je k dispozici online.
