Νεογέννητοι γαλαξίες με πολλά αστέρια

[ΠΑΠΑΣΩΤΗΡΙΟΥ ΛΕΩΝ]

Με τα τηλεσκόπια ALMA (στα μικροκύματα) οι αστρονόμοι μελέτησαν 2 γαλαξίες από την εποχή που το σύμπαν ήταν μόλις 900 εκατομμυρίων ετών (z= 6). Το ιδιαίτερο σε αυτούς είναι ότι είχαν ήδη τότε πλούσιο αστρικό πληθυσμό, μερικές εκατοντάδες δισεκατομμύρια αστέρια (όπως ο Γαλαξίας μας) ο καθένας τους. Η ανακάλυψη έγινε στην προσπάθεια ανίχνευσης μακρινών (παλαιών) Κβάζαρ με σκοπό να μάθουμε αν ο ενεργός γαλαξιακός πυρήνας εμποδίζει την αστρογέννηση. Οι ερευνητές έψαχναν εκπομπή του {CII}, <απαγορευμένου> ιονισμένου άνθρακα. Ο όρος απαγορευμένο {} σημαίνει ότι αυτό το ιόν δεν μπορεί να υπάρξει στην Γη σε φυσικές συνθήκες. Αυτό το ιόν του άνθρακα δημιουργείται στο πλάσμα σε μεσοαστρικά νέφη όταν αυτά είναι στην διαδικασία της ψύξης (το ιόν αποβάλλει θερμότητα εκπέμποντας μια χαρακτηριστική ακτινοβολία). Υπολογίζουμε ότι σε 100000 άτομα υδρογόνου σε αυτά τα νέφη στο πρώιμο σύμπαν αντιστοιχούσαν μόλις 3 άτομα άνθρακα.

Η ψύξη ενός νέφους σημαίνει την συμπύκνωσή του με συνέπεια την αργότερα κατάρρευση σε αστέρια. Έτσι, με την ανίχνευση της παραπάνω εκπομπής στα μικροκύματα (λόγω ερυθρολίσθησης από μήκος κύματος 148 μικρόμετρα) μπορούμε να υπολογίσουμε την αστρογέννηση σε αυτούς τους μακρινούς γαλαξίες. Το ίδιο το υδρογόνο (με ένα μόλις ηλεκτρόνιο) δεν εκπέμπει αποτελεσματικά ώστε να το μετρήσουμε άμεσα.

Σε 25 μακρινά Κβάζαρ ανιχνεύτηκαν 4 γαλαξίες να έχουν απόσταση από 30000 και 200000 έτη φωτός από αυτά. Αυτοί ανέπτυξαν την τόσο έντονη αστρογέννηση (100 αστέρια το έτος έναντι 1 στον Γαλαξία μας) σχεδόν με την δημιουργία τους. Ο πιο κοντινός σε Κβάζαρ γαλαξίας από αυτούς φαίνεται στις παρατηρήσεις να ήταν τότε σε φάση συγχώνευσης με αυτό, η αρχαιότερη συγχώνευση γαλαξιών που έχουμε παρατηρήσει. Αυτά τα Κβάζαρ με τους κοντινούς γαλαξίες τους αποτελούν τους προγεννήτορες των μεγάλων ελλειπτικών γαλαξιών που παρατηρούμε σε ηλικία του σύμπαντος 1,5 δις έτη, σημερινή απόσταση από εμάς στα 24 δις έτη φωτός (λόγω συμπαντικής διαστολής).

Η παραπάνω ανακάλυψη ταιριάζει με το μοντέλο δημιουργίας του Γαλαξία μας που προβλέπει ότι σε ηλικία του σύμπαντος 1 δις έτη δημιουργήθηκε ο πρώτος αστρικός πληθυσμός του, που αποτέλεσε τον πρώτο πληθυσμό της γαλαξιακής κοιλιάς, τον παχύ δίσκο και την γαλαξιακή άλω.