GALAKTYKI: ALMA odkrywa intensywne procesy gwiazdotwórcze w odległej galaktyce

22

Dziewięć miliardów lat temu w galaktykach gwiazdy powstawały dużo szybciej i wydajniej niż dzisiaj.

Większość gwiazd leżała na tzw. „ciągu głównym”, dzięki czemu im większa masa galaktyki, tym wydajniej taka galaktyka tworzyła nowe gwiazdy. Niemniej jednak od czasu do czasu galaktyka przeżywa okresy gwałtownego wzrostu tempa powstawania nowych gwiazd, które świecą jaśniej niż inne. Zderzenie dwóch dużych galaktyk odpowiada zazwyczaj za takie okresy intensywnego tworzenia gwiazd, bowiem chłodny gaz obecny w olbrzymich obłokach molekularnych staje się paliwem, które podtrzymuje podwyższone tempo tworzenia gwiazd.

Astronomowie od lat jednak zastanawiają się czy takie okresy intensywnego tworzenia gwiazd we wczesnym Wszechświecie były spowodowane dużymi zapasami gazu czy też galaktyki wydajniej zużywały ten gaz.

Nowe wyniki badań, które zostały opublikowane w czasopiśmie Astrophysical Journal Letters 14 października przez Johna Silvermana z Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe, skupiają się na badaniach zawartości tlenku węgla w siedmiu odległych, intensywnie gwiazdotwórczych galaktykach, których światło zostało wyemitowane w czasach gdy Wszechświat miał dopiero 4 miliardy lat. Owe badania możliwe były do przeprowadzenia dzięki Atacama Large Milimeter Array (ALMA), obserwatorium znajdującym się w Chile, które jest w stanie obserwować promieniowanie w zakresie milimetrowym (kluczowym w badaniu gazu molekularnego) z czułością, którą dopiero teraz w pełni odkrywają astronomowie.

Naukowcy odkryli, że ilość gazu CO  już była mniejsza choć galaktyka wciąż w dużym tempie tworzyła nowe gwiazdy. Opisywane obserwacje przypominają obserwacje galaktyk intensywnie tworzących gwiazdy znajdujących się znacznie bliżej Ziemi. Naukowcy doszli zatem do wniosku, że może istnieć ciągły wzrost wydajności w zależności od tego jak bardzo tempo tworzenia gwiazd odbiega od ciągu głównego.

Badania opierają się na wielu silnych teleskopach dostępnych w ramach przeglądu COSMOS. Jedynie obserwatoria Spitzer i Herschel są w stanie dokładnie mierzyć tempo powstawania nowych gwiazd, a teleskop Subaru mógł potwierdzić naturę i odległość tych wyjątkowych galaktyk za pomocą spektroskopii.

John Silverman skomentował to tak: „Owe obserwacje wyraźnie demonstrują unikalne możliwości obserwatorium ALMA w zakresie pomiaru krytycznych składników galaktyk o wysokim redshifcie. To znak, że ALMA dostarczy nam jeszcze wielu zaskakujących odkryć.”

Źródło: Astrophysical Journal Letters