Vaikka avaruusalukset ovat käyttäneet loppuun nestemäisen heliumin jäähdytysnesteen tarjonnan, joka tarvitaan kaukaisen maailmankaikkeuden infrapunaenergian tarkkailemiseen, ESA: n Herschelin avaruusseurantakeskuksen keräämät tiedot auttavat edelleen purkamaan kosmisia mysteerejä - esimerkiksi kuinka aikaisin elliptiset galaksit kasvoivat niin suuriksi niin nopeasti, että ne täyttivät tähtien kanssa ja sitten melko yhtäkkiä sulkemalla tähtiä kokonaan.
Nyt, käyttämällä Herschelin alun perin keräämiä tietoja ja tutkiessaan sitten tarkemmin useiden muiden avaruus- ja maanpäällisten observatorioiden kanssa, tutkijat ovat löytäneet “puuttuvan linkin” varhaisten elliptisten evoluutiossa: valtava tähtiä herättävä yhdistäminen kahdesta massiivisesta galaksista, kiinni näytöksessä, kun maailmankaikkeus oli vain 3 miljardia vuotta vanha.
Se on ollut jo pitkään kosmologinen ratkaisu: kuinka massiiviset galaksit muodostuivat varhaisessa maailmankaikkeudessa? Havainnot, että maailmankaikkeus oli vain muutama miljardi vuotta vanha, olivat kaukaisten suurten elliptisten galaksien, jotka olivat täynnä vanhoja punaisia tähtiä (ja muutamia kirkkaita, nuoria), vain rinnan siitä, kuinka tällaisten galaksien ajateltiin muodostuvan - nimittäin monien pienempien kääpiögalaksejen asteittainen kertyminen.
Mutta tällainen prosessi vie aikaa - paljon kauemmin kuin muutama miljardi vuotta. Joten toinen ehdotus on, että massiiviset elliptiset galaksit olisivat voineet muodostua törmäämällä ja yhdistämällä suuria galakseja, joista kukin on täynnä kaasua, pölyä ja uusia tähtiä ... ja että sulautuminen herättäisi vielä enemmän tähtiä tekevän hullun muodostumisen.
Herschelin ensin löytämä kirkas alue, nimeltään HXMM01, on havainnut tällaisen kahden galaksin, joka on 11 miljardia valovuotta etäisyyttä, sulautumisen.
Valtavia galakseja yhdistää kaasusilta ja kummankin tähtimassa on noin 100 miljardia aurinkoa - ja ne kutevat uusia tähtiä uskomattoman nopeudella, noin 2000 vuodessa.
"Tarkastellaan nuorempaa vaihetta näiden galaksien elämässä - murrosikäisen toiminnan purske, joka ei kestä kovin kauan", sanoi Hai Fu Kalifornian yliopistosta Irvineissa, uuden tuloksen kuvaavan tutkimuksen pääkirjailija. .
Piilotettuna kosmisen pölyn valtavien pilvien takana, Herschelin lämpöä etsivät silmät edes huomasivat HXMM01: n.
"Nämä yhdistyvät galaksit räjähtää uusilla tähtiä ja ovat täysin pölyn piilossa", sanoi avustaja Asantha Cooray, myös Kalifornian yliopistosta Irvineissa. "Ilman Herschelin kauko-infrapuna-ilmaisimia emme olisi voineet nähdä pölyn läpi takana tapahtuvaan toimintaan."
Herschel huomasi törmäyvän duo ensin kuvissa, joissa on pidempi aallonpituus infrapunavalolla, kuten yllä olevassa kuvassa vasemmalla puolella on. Monien muiden kaukoputkien seurantatutkimukset auttoivat määrittelemään sulautumisessa tapahtuvan tähtien muodostumisen äärimmäisen asteen ja sen uskomatonta massaa.
Oikealla olevassa kuvassa on lähikuva, jossa yhdistyvät galaksit ovat ympyrässä. Punainen tieto on peräisin Smithsonian Astrophysical Observatory's Submillimeter Array -mallista Mauna Kean huipulla, Havaijilla, ja ne osoittavat pölystä suojattuja tähtiä muodostuvia alueita. Kansallisen radioastronomian observatorion erittäin suuressa ryhmässä, lähellä N. N. Socorroa, otetut vihreät tiedot osoittavat hiilimonoksidikaasua galakseissa. Lisäksi sininen osoittaa tähtivaloa.
Vaikka HXMM01: n galaksit tuottavat vuosittain tuhansia uusia tähtiä enemmän kuin oma Linnunratamme, niin korkea tähtien muodostumisnopeus ei ole kestävä. Järjestelmään sisältyvä kaasusäiliö tyhjenee nopeasti, tukahduttaen lisää tähtiä ja muodostaa pienimassan, viileiden, punaisten tähsien ikääntyvän populaation - käytännössä “kytkemällä pois” tähtimuodostumisen, kuten muissa varhaisissa ellipsissä.
Tohtori Fu ja hänen tiiminsä arvioivat, että kaiken kaasun muuntaminen tähtiin vie noin 200 miljoonaa vuotta, kun sulautumisprosessi saadaan päätökseen miljardin vuoden kuluessa. Lopputuote on massiivinen punainen ja kuollut elliptinen galaksi, jonka aurinkopainot ovat noin 400 miljardia.
Tutkimus julkaistaan toukokuun 22. päivän verkkolehdessä luonto.
Lue lisää ESA Herschelin lehdistötiedotteesta täältä sekä NASA-sivustolta täältä. Katso myös alla oleva galaktisen sulautumisen animaatio:
Pääkuvan luotto: ESA / NASA / JPL-Caltech / UC Irvine / STScI / Keck / NRAO / SAO
