Zalążek gromady galaktyk zanurzony w gigantycznym obłoku zimnego gazu

Astronomowie badający gromadę wciąż formujących się proto-galaktyk taką, jaka była ponad 10 miliardów lat temu odkryli, że gigantyczna galaktyka w centrum gromady powstaje z zaskakująco gęstej zupy gazu molekularnego.

“To coś zupełnie innego od tego co widzimy w pobliskim Wszechświecie, gdzie galaktyki w gromadach rosną pożerając inne galaktyki. W tej gromadzie, olbrzymia galaktyka żywi się swego rodzaju zupą zimnego gazu, w której jest zanurzona,” mówi Bjorn Emonts z hiszpańskiego Centrum Astrobiologii, który kierował zespołem badawczym.

Naukowcy badali obiekt zwany Galaktyką Sieci Pajęczej, który w rzeczywistości jeszcze nie jest pojedynczą galaktyką, a zbiorem proto-galaktyk znajdującym się ponad 10 miliardów lat świetlnych od Ziemi. Z tej odległości możemy obserwować ten obiekt takim jakim był w wieku zaledwie 3 miliardów lat. Do swoich badań astronomowie wykorzystali sieć teleskopów Australia Telescope Compact Array (ATCA) oraz Karl G. Jansky Very Large Array (VLA), które pozwoliły im odkryć tlenek węgla.

Obecność gazowego tlenku węgla wskazuje na większe ilości wodoru molekularnego, który jest dużo trudniejszy do wykrycia. Astronomowie oszacowali, że gaz molekularny ma masę ponad 100 miliardów razy większą od masy Słońca. Taka ilość gazu to nie jedyne zaskoczenie – ten gaz bowiem musi być zdumiewająco zimny, jego temperatura wynosi ok. -200 stopni Celsjusza. Tak zimny gaz molekularny to doskonały surowiec do produkcji nowych gwiazd.

Tlenek węgla w tym gazie wskazuje, że został on wzbogacony przez eksplozje supernowych pod koniec życia gwiazd wcześniejszych generacji. Węgiel i tlen w tlenku węgla powstały w jądrach w jądrach tych eksplodujących gwiazd.

Obserwacje za pomocą ATCA odkryły przed nami całkowity zasięg gazu, natomiast obserwacje za pomocą VLA, dużo bardziej zawężone, przyniosły nam kolejną niespodziankę. Większość zimnego gazu znajdowała się nie w proto-galaktykach lecz między nimi.

“To potężny system, w którym gaz molekularny rozciąga się na obszarze trzykrotnie większym niż nasza własna Droga Mleczna,” mówi Preshanth Jagannathan z NRAO w Socorro, NM.

Wcześniejsze obserwacje Sieci Pajęczej, wykonane w zakresie ultrafioletowym, wskazują na gwałtowne procesy gwiazdotwórcze zachodzące w znaczącej części obszaru zajmowanego przez gaz.

“Wydaje nam się, że ten cały system z czasem zapadnie się w jedną, gigantyczną galaktykę,” mówi Jagannathan.

“Te obserwacje dają nam możliwość zajrzenia we wczesne stadium wzrostu masywnych galaktyk wewnątrz gromad, stadium znacznie różniące się od wzrostu galaktyk w obecnym Wszechświecie,” mówi Chris Carilli z NRAO.

Astronomowie opublikowali wyniki swoich badań 2 grudnia br. w periodyku naukowym Science.

Źródło: NRAO

Literatura:

“Molecular gas in the halo fuels the growth of a massive cluster galaxy at high redshift”, http://science.sciencemag.org/cgi/doi/10.1126/science.aag0512