Astronomit ovat huomanneet ensimmäistä kertaa tiheän galaktisen ytimen, joka palaa miljoonien vastasyntyneiden tähdet valossa varhaisessa maailmankaikkeudessa.
Löytö valaisee sitä, kuinka elliptiset galaksit, vanhojen tähtijen suuret, kaasu-köyhät kokoonpanot, ovat ehkä muodostuneet varhaisessa maailmankaikkeudessa. Se on kysymys, joka on kiertänyt tähtitieteilijöitä vuosikymmenien ajan.
Tutkimusryhmä paljasti ensin kompaktin galaktisen ytimen, nimeltään GOODS-N-774, Hubble-avaruuskaukoputken kuvista. Myöhemmät havainnot Spitzerin avaruusteleskoopista, Herschelin avaruus observatoriosta ja W.M. Keckin observatorio auttoi tekemään tästä todellisen tieteellisen havainnon.
Ydin muodostui 11 miljardia vuotta sitten, kun maailmankaikkeus oli alle 3 miljardia vuotta vanha. Vaikka vain murto-osa Linnunradan koosta oli tuolloin siinä jo yli kaksi kertaa enemmän tähtiä kuin oma galaksi.
Teoreettiset simulaatiot viittaavat siihen, että jättiläismäisiä elliptisiä galakseja muodostuu sisältäpäin, suurella ytimellä, joka merkitsee muodostumisen ensimmäisiä vaiheita. Mutta suurin osa näiden muodostavien ytimien hakuista on tullut tyhjin käsin, mikä tekee siitä ensimmäisen havainnon ja ilmiömäisen löytön.
"Emme todellakaan olleet nähneet muodostumisprosessia, joka voisi luoda niin tiheitä asioita", selitti Yalen yliopiston johtava kirjailija Erica Nelson lehdistötiedotteessa. ”Epäilemme, että tämä ytimenmuodostusprosessi on varhaiselle maailmankaikkeudelle ainutlaatuinen ilmiö, koska varhainen maailmankaikkeus kokonaisuutena oli tiiviimpi. Nykyään maailmankaikkeus on niin hajaantunut, että se ei voi enää luoda sellaisia esineitä. ”
Sen lisäksi, että galaksi oli määritetty Hubble-kuvista, ryhmä kaivoi Spitzerin ja Herschelin arkistoituja kauko-infrapunakuvia laskeakseen kuinka nopeasti kompakti galaksi luo tähtiä. Se näyttää tuottavan 300 tähteä vuodessa, joka on 30 kertaa suurempi kuin Linnunrata.
Hullu tähtiä muodostuu todennäköisesti siksi, että galaktinen ydin muodostuu syvälle tumman aineen painovoimakaivoon. Sen epätavallisen suuri massa vetää jatkuvasti kaasua sisään, puristaen sitä ja kipinöi tähtiä.
Mutta nämä tähtien muodostumisen purkaukset aiheuttavat pölyä, joka estää näkyvän valon. Tämä auttaa selittämään, miksi tähtitieteilijät eivät ole nähneet niin kaukaista ydintä aiemmin, koska he saattoivat olla helposti huomanneet aiemmissa tutkimuksissa.
Joukkueen mielestä pian varhaisen aikajakson jälkeen ydin lakkasi muodostamasta tähtiä. Sitten se todennäköisesti sulautui muihin pienempiin galakseihin, kunnes se muuttui paljon suuremmaksi galakseksi, samanlainen kuin nykyään massiivisemmat ja sedateellisemmat elliptiset galaksit.
"Mielestäni löytömme ratkaisee kysymyksen siitä, tapahtuiko tämä galaksien rakennusmuoto todella vai ei", kertoi avustaja Pieter van Dokkum Yalen yliopistosta. "Nyt kysytään, kuinka usein tätä tapahtui?"
Ryhmä epäilee, että muita galaktisia ytimiä on runsaasti, mutta piilossa oman pölynsä takana. Tulevien infrapunakaukoputkien, kuten James Webbin avaruusteleskoopin, pitäisi pystyä löytämään enemmän näistä varhaisista esineistä.
Paperi julkaistiin 27. elokuuta Nature-julkaisussa ja on saatavana verkossa.
