Çok uzun zaman önce gökadalar çok bereketliydi; bugün gördüklerimizden en az on kat daha fazla yıldız doğurdular.
Neden? O zamanlar yıldız yapmak için başka şeyler var mıydı? Yoksa o zaman galaksiler yıldız yapımında daha mı verimli? Veya başka bir şey??
Almanya'nın Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik'ten Dr. Linda Tacconi, uluslararası bir gökbilimciler takımının nedenini bulmasına yol açtı… ve cevap, genç galaksilerin solungaçlara gazla doldurulmuş gibi görünüyor.
Tacconi, “İlk kez, Big Bang'den kısa bir süre sonra tipik büyük gökada popülasyonlarını temsil eden normal yıldız oluşturan galaksilerde soğuk moleküler gazı tespit edip görüntüleyebildik” dedi.
Zorlu gözlemler, ilk patlamadan galaksilerin veya daha kesin olarak bu galaksilerdeki soğuk gazın Büyük Patlama'dan sadece 3 ila 5 milyar yıl sonra nasıl göründüğünü görüyor (kozmolojik bir kırmızıya kayma z ~ 2 ila z ~ 1'e eşdeğer). Bu çağda, galaksiler, yerel Evren'deki benzer kütle sistemlerinde görülen oranın en az on katıyla, az çok sürekli olarak yıldız oluşturdular.
Yeni nötr hidrojen ve helyumun toplandığı ve soğuduğu soğuk karanlık madde - karanlık madde haleleri - egemen olan yerel aşırı yoğunluklarda oluşan proto-galaksilerden oluşan gökadaların şimdi makul bir şekilde yerleşmiş olduğu anlaşılmıştır. Çarpışmalar ve birleşmeler ve devam eden gaz birikimi sayesinde proto-galaksiler, Big Bang'den birkaç milyar yıl sonra - kısaca hiyerarşik oluşumda genç galaksiler oluşturdular.
Soğuk gazın detaylı gözlemleri ve dağıtımı ve dinamikleri, ilk proto-galaksileri Samanyolu gibi modern galaksilere dönüştürmekten sorumlu karmaşık mekanizmaların çözülmesinde kilit bir rol oynamaktadır. Plateau de Bure milimetre interferometresindeki uzak, parlak yıldız oluşturan gökadalar üzerinde yapılan büyük bir çalışma, yıldız oluşumu “gıdasına” doğrudan bakılarak bir atılım ile sonuçlandı. Çalışma, Evren% 40 (% 40) olduğunda normal masif galaksilerin soğuk gaz özellikleri (karbon monoksit molekülünün dönme çizgisi ile takip edilen) ile ilgili ilk sistematik araştırmasını yapmak için gözlemevindeki radyometrelerin hassasiyetindeki son gelişmelerden faydalandı. z = 1.2) ve mevcut yaşının% 24'ü (z = 2.3). Önceki gözlemler büyük ölçüde galaksi birleşmeleri ve kuasarlar da dahil olmak üzere nadir, çok parlak nesnelerle sınırlıydı. Yeni çalışma bunun yerine “normal”, bu kitle içindeki ortalama gökada nüfusu ve kırmızıya kayma aralığını temsil eden devasa yıldız oluşturan gökadaları izliyor.
“Yaklaşık bir yıl önce programa başladığımızda” diyor Dr. Tacconi, “bir şey tespit edeceğimizden bile emin olamadık. Ancak gözlemler en iyimser umutlarımızın ötesinde başarılıydı. Z ~ 1.2 ve z ~ 2.3'teki büyük normal galaksilerin, yerel Evrende gördüğümüzden beş ila on kat daha fazla gaza sahip olduğunu gösterebildik. Bu galaksilerin uzun süreler boyunca yüksek oranda gaz oluşturdukları göz önüne alındığında, bu, son teorik çalışmalar ile mükemmel bir uyum içinde gazın karanlık madde halelerinden birikerek sürekli olarak yenilenmesi gerektiği anlamına geliyor. ”
Bu gözlemlerin bir başka önemli sonucu, birkaç gökadadaki soğuk gaz dağılımının ve hareketlerinin ilk mekansal olarak çözülmüş görüntüleridir. IRAM'ın direktörü Pierre Cox, “Bu anket gökadaların evrimini incelemek için tamamen yeni bir yolun kapısını açtı” diyor. “Bu gerçekten heyecan verici ve daha yapılacak çok şey var.”
Almanya'nın Mükemmellik'teki yıldız oluşumu ve galaksilerin evrimi uzmanı Andreas Burkert, “Bu büyüleyici bulgular bize galaksi gelişiminin erken aşamalarını daha ayrıntılı olarak incelemek için kullanacağımız yeni nesil teorik modeller için önemli ipuçları ve kısıtlamalar sağlıyor” diyor. Küme Evreni. “Sonunda bu sonuçlar Samanyolu'nun kökenini ve gelişimini anlamaya yardımcı olacak.”
EGS 1305123 görüntüsü hakkında: Tipik bir büyük gökadanın redshift z = 1.1'de (Büyük Patlama'dan 5.5 milyar yıl sonra) uzamsal olarak çözülmüş optik ve milimetre görüntüleri. Soldaki görüntü, AEGIS uzak galaksiler araştırmasının bir parçası olarak V ve I optik bantlardaki Hubble Uzay Teleskobu ile çekildi. Sağ görüntü, I görüntüsünün (gri) üzerine yerleştirilen PdBI (kırmızı / sarı renkler) ile gözlemlenen CO 3-2 emisyonunun bir bindirmesidir. İlk kez bu gözlemler, moleküler hat emisyonunun ve büyük yıldızlardan gelen optik ışığın, ~ 60.000 ışıkyılı çapında büyük, dönen bir diski izlediğini açıkça göstermektedir. Bu disk, Samanyolu gibi z ~ 0 disk gökadalarında görüldüğü gibi boyut ve yapı bakımından benzerdir. Bununla birlikte, bu diskteki soğuk gaz kütlesi, tipik z ~ 0 disk gökadalarından daha büyük bir büyüklük sırasıdır. Bu, high-z galaksilerinin neden tipik z ~ 0 galaksilerinin oranının yaklaşık on katında sürekli olarak oluşabileceğini açıklar.
Kaynaklar: Max Planck Dünya Dışı Fizik Enstitüsü, Tacconi ve ark. (2010), Nature 463, 781 (ön baskı: arXiv: 1002.2149)
