Astronomi su otkrili galaksiju koja stvara zvijezde nevjerojatnom brzinom, oko 180 puta većom od one u Mliječnoj stazi. Otkriće bi moglo pomoći objasniti kako su se galaksije u prvim milijardama godina svemira mogle tako brzo razvijati i rasti.
Galaksija iz najranijeg razdoblja svemira
Galaksija nazvana MACS0416_Y1 ili Y1 toliko je udaljena da je svjetlosti trebalo više od 13 milijardi godina da stigne do nas. Zbog širenja svemira njezina se svjetlost rastegnula, a astronomi tu udaljenost izražavaju kao crveni pomak 8,3. Galaksija se nalazi iza skupa galaksija MACS0416, udaljenog oko četiri milijarde svjetlosnih godina u smjeru zviježđa Eridan.
Istraživanje koje je vodio Tom Bakx sa Sveučilišta Chalmers u Švedskoj, objavljeno je u časopisu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Tim je pomoću teleskopa ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) izmjerio temperaturu kozmičke prašine u galaksiji Y1 i otkrio da je riječ o dosad najudaljenijem primjeru galaksije s tako toplom prašinom.
“Promatramo razdoblje kada je svemir stvarao zvijezde mnogo brže nego danas. Prethodna opažanja pokazala su da Y1 sadrži prašinu koja svijetli, što je najudaljeniji primjer takve detekcije do sada,” rekao je Bakx. “To nas je navelo na sumnju da se u toj galaksiji odvija neuobičajeno intenzivan i topao proces stvaranja zvijezda, pa smo odlučili izmjeriti njezinu temperaturu.”
ALMA otkriva galaksiju iznimne topline
Zvijezde poput Sunca nastaju u gustim oblacima plina i prašine. Ti oblaci, poznati kao regije stvaranja zvijezda, sjaje u infracrvenom dijelu spektra jer ih zagrijavaju mlade i masivne zvijezde. Da bi izmjerili temperaturu Y1, znanstvenici su iskoristili visoku osjetljivost i položaj ALMA-e na suhom i visokom platou u Čileu. Pomoću instrumenta Band 9, koji promatra na valnoj duljini od 0,44 milimetra, snimili su svjetlost galaksije na točnoj valnoj duljini u kojoj prašina najjače zrači.
“Kada smo vidjeli koliko snažno Y1 zrači na toj valnoj duljini u odnosu na druge, odmah smo shvatili da se radi o iznimnom objektu,” rekao je Bakx.
Mjerenja su pokazala da prašina u galaksiji ima temperaturu od 90 kelvina, što odgovara oko –180 °C.
“Iako je to hladnije od prašine na Zemlji, riječ je o mnogo toplijem okruženju nego u bilo kojoj drugoj usporedivoj galaksiji,” objašnjava Yoichi Tamura sa Sveučilišta Nagoya u Japanu. “To potvrđuje da je Y1 ekstremna tvornica zvijezda. Iako je prvi put promatramo takav objekt, vjerojatno ih je u ranom svemiru bilo više.”
Kratkotrajni, ali snažni valovi stvaranja zvijezda
Y1 stvara više od 180 Sunčevih masa novih zvijezda svake godine. Taj je tempo dugoročno neodrživ, ali pokazuje da su galaksije u ranoj povijesti svemira prolazile kroz kratke, ali vrlo intenzivne faze stvaranja zvijezda. Mliječna staza u usporedbi stvara prosječno samo jednu Sunčevu masu godišnje.
“Još ne znamo koliko su takve faze bile česte, ali planiramo tražiti dodatne primjere sličnih galaksija. Pritom ćemo iskoristiti visoku rezoluciju ALMA-e kako bismo bolje razumjeli kako funkcioniraju ove iznimno aktivne tvornice zvijezda,” rekao je Bakx.
Y1 bi mogla pomoći u rješavanju druge kozmološke nedoumice. Mnoge galaksije iz ranog svemira sadrže više prašine nego što bi se očekivalo s obzirom na njihovu starost. Budući da većina prašinskih zrnaca nastaje oko starih zvijezda, astronomi su se pitali kako tako mlade galaksije mogu imati toliko prašine.
“Galaksije u ranom svemiru izgledaju premlade da bi imale količine prašine koje promatramo. No mala količina tople prašine može svijetliti jednako jako kao velike količine hladne prašine, i upravo to vidimo u Y1,” objašnjava Laura Sommovigo iz Flatiron instituta i Sveučilišta Columbia u Sjedinjenim Državama.
“Iako su te galaksije još mlade i sadrže malo teških elemenata, prašina koju imaju je vrlo topla i sjajna. To može objasniti zašto nam se čini da u ranim galaksijama ima više prašine nego što bi njihova dob dopuštala.”
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
