Suurin osa varhaisista galakseista, joita tähtitieteilijät ovat pystyneet havaitsemaan, ovat pieniä, ja tähtituotanto on pieni tai kohtalainen. Mutta nyt Herschelin avaruus observatorio on löytänyt massiivisen pölyllä täytetyn galaksin, joka huutaa tähtiä uskomattoman nopeudella, kaiken tämän tapahtuessa takaisin, kun kosmos oli vain 880 miljoonaa vuotta vanha. Galaksi on suunnilleen yhtä massiivinen kuin Linnunrata, mutta tuottaa tähtiä nopeudella 2000 kertaa suurempi, mikä kehottaa tutkijoita kutsumaan sitä “maksimitähtipuhkeaksi” galakseksi.
Sen löytämiseen osallistuneet tähtitieteilijät sanovat, että sen pelkkä olemassaolo haastaa galaksien evoluutio teoriamme.
"Massiivisten, voimakkaiden tähtipurskeiden galaksien odotetaan esiintyvän vasta myöhemmissä kosmisissa aikoina", sanoo Dominik Riechers, tällä hetkellä Cornellin apulaisprofessori. "Olemme kuitenkin löytäneet tämän valtavan tähtien puhkeamisen vain 880 miljoonaa vuotta suuren iskun jälkeen, kun maailmankaikkeus oli vain vähän yli 6 prosenttia nykyisestä ikästään. Riechers on ensimmäinen kirjoittaja Nature-lehden 18. huhtikuuta ilmestyneestä tutkimuksesta.
Varhaisten galaksien ja tähtien muodostumisessa on vallitseva ajatus, että ensimmäiset muodostuneet galaksit olivat suhteellisen pieniä ja kevyitä, sisältäen vain muutama miljardi kertaa aurinkoomme massan. Ne muodostavat ensimmäiset tähtensä muutaman kerran nopeudella, joita Linnunrata on tänään kokenut, ja galaksit kasvaisivat sulautuessaan muihin pieniin galakseihin. Teoriassa niin massiivisten galaksien kuin vasta löydetyn galaksin - nimeltään HFLS3 - ei pitäisi olla läsnä niin pian ison iskun jälkeen.
HFLS3 näkyy vähän kuin vaalea, punainen tahri Herschel-monitasoisen extragalaktisen tutkimuksen (HerMES) kuvissa.
Äärimmäinen etäisyys HFLS3: een tarkoittaa, että sen valo on kulkenut avaruudessa lähes 13 miljardia vuotta ennen kuin se saavutti meille. Siksi näemme sen sellaisena kuin se oli vastasyntyneessä maailmankaikkeudessa, vain 880 miljoonaa vuotta iso räjähdyksen jälkeen tai 6,5 prosenttia maailmankaikkeuden nykyisestä iästä.
Jo siinä nuoressa iässä HFLS3 oli jo lähellä Linnunradan massaa, noin 140 miljardia kertaa Auringon massa tähtiä ja tähtiä muodostavana materiaalina. Jälleen 13 miljardin vuoden kuluttua sen olisi pitänyt kasvaa yhtä suureksi kuin paikallisen maailmankaikkeuden tunnetuimmat massiiviset galaksit.
”Ensimmäisten esimerkien etsiminen näistä massiivisista tähti tehtaista on kuin neulan etsiminen heinäsuovasta; Herschel-tietoaineisto on erittäin rikas ”, Riechers sanoi.
Herschel on havainnut kymmeniä tuhansia massiivisia, tähtiä muodostavia galakseja osana HerMESiä, ja seuloa niiden läpi löytääkseen kiinnostavimmat ovat haaste.
"Tämä tietty galaksi sai huomion, koska se oli kirkas ja silti hyvin punainen verrattuna muihin, kuten se", kertoi tutkijan Dave Clements Lontoon Imperial Collegesta.
Vaikka tämän yksittäisen galaksin löytäminen ei riitä kumotakseen nykyisiä galaksien muodostumisen teorioita, tällaisten galaksien löytäminen voisi haastaa nämä teoriat, astronomit sanovat. Ainakin teorioita on muutettava selittämään, kuinka tämä galaksi muodostui, Riechers sanoo.
"Tämä galaksi on vain yksi näyttävä esimerkki, mutta se kertoo meille, että erittäin voimakas tähtien muodostuminen oli mahdollista maailmankaikkeuden varhaisessa vaiheessa", sanoo Jamie Bock, Caltechin fysiikan professori ja paperin avustaja.
Lue joukkueen artikkeli: Pölyn peittämä massiivinen maksimaalinen Starburst-galaksi punasuunnassa 6,34
Lähteet: ESA, JPL, Caltech
