Преди 12 милиарди години, когато Вселената е била само на 10% от сегашната си възраст, 14 млади, раждащи звезди галактики се сливат в една от най-масивните структури във Вселената.
Международен изследователски екип от астрономи е използвал някои от най-мощните телескопи, за да открие тази концентрация на горещи галактики, които се приближават една към друга.
Евентуално това мегасливане ще формира клъстер от галактики, гравитационно обвързани от тъмна материя, които в крайна сметка ще се оформят в една гигантска галактика.
Тази фаза на мегасливането се нарича протоклъстер и представлява невероятно откритие.
„Улавянето на масивен галактически клъстер във фаза на формация е впечатляващо само по себе си“, казва Скот Чапман, астрофизик от Университет Далхаузи и един от авторите на новото изследване, публикувано в Nature.
“Но фактът, че това се случва толкова рано в историята на Вселената, поставя невероятно предизвикателство пред нашето съвременно разбиране за начина, по който структурите формират вселената.”
14-те галактики на SPT2349-56. Снимката е от ALMA
Протоклъстерът, наречен SPT2349-56, е на разстояние от 12,4 милиарда светлинни години от нас и е пренаселен от прашни галактики, които формират звезди с бясно темпо – около 1000 пъти по-бързо от Млечния път. Те са натъпкани в пространство, което е само три пъти по-голямо от нашата галактика.
Сам по себе си протоклъстерът е рядка находка, но има и друг аспект в историята. Това е едно от две такива скорошни открития.
Миналия септември екип учени обяви, че е открил протоклъстер от 10 прашни и създаващи нови звезди галактики в ранната Вселена. Открието, на което изследователите дават прякора Прашното Червено Ядро, е публикувано в arXiv и прието от The Astrophysical Journal за публикация.
Нормално е да се очаква, че може да бъдат открити много неща в ранната Вселена – звезди, галактики, клъстери от галактики, но размерът и композицията на тези протоклъстери са загадка.
„Смята се, че животът на тези прашни, бълващи звезди образувания е сравнително кратък, защото те консумират газ с бясно темпо,“ обяснява астрофизикът Иван Отео от Университета на Единбург, водещ автор на изследването в arXiv.
„По всяко време, във всеки ъгъл на Вселената, тези галактики обикновено са малцинство. Затова намирането на толкова много прашни, раждащи звезди галактики по едно и също време е загадка и нещо, което все още не разбираме.“
След Големия взрив, според сегашните ни модели на Вселената, всичко е било тъмно за известно време. Едва около 1 милиард години по-късно Вселената стана напълно йонизирана и прозрачна и виждаме, че първите галактики започват да се появяват.
Тези клъстери се появяват около 1,4 милиарда години след Големия взрив. Според моделите на Вселената, които имаме обаче, за да съществуват тези клъстери, те трябва да са имали много повече време от това, за да се развият до нивото, на което са.
„Как тази асамблея от галактики е станала толкова голяма толкова бързо е мистерия,“ казва Тим Милър, докторант в Йейл и водещ автор в изследването от Nature.
„Това не е изградено постепенно, в продължение на милиарди години, както биха могли да очакват астрономите. Това откритие дава чудесна възможност да се проучи как се събират масивните галактики, за да изградят огромни галактически клъстери „.
(ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Miller et al.)
SPT2349-56 е видян за първи път като слаба мъглявина от светлина с телескопа Южен полюс през 2010. Тогава космическата находка е била достатъчно необикновена, за да провокира още разследвания с по-мощна апаратура.
Европейската Южна Обсерватория (ESO), ALMA и APEX, съоръжения в пустинята Атакама са други телескопи, използвани за създаване на по-подробна картина с висока резолюция и повече детайли.
Често обектите от ранната Вселена са твърде мъгливи и неясни за възможностите на нашите телескопи, но е възможно там да има още протоклъстери, казват учените.
„Тези открития на ALMA са само върхът на айсберга. Допълнителните наблюдения с телескопа APEX, показват че реалният брой на формиращите звезди галактики е вероятно три пъти по-голям,“ казва астрономът от ESO Карлос Де Бройк.
„Продължаващите наблюдения с инструмента MUSE също идентифицират допълнителни галактики.“
SPT2349-56 изследването е публикувано в Nature, а това за Прашното Червено Ядро може да се прочете в препечатния ресурс arXiv.
