Dessa tre paneler visar, från vänster till höger, vad galaxen XMM-2599s evolutionära bana kan vara, börjar som en dammig stjärnbildande galax, sedan blir en död galax, och kanske slutar som en "ljusaste klustergalax," eller BCG .
(Bild: © NRAO / AUI / NSF / B. Saxton; NASA / ESA / R. Foley; NASA / StScI.)
Astronomer upptäckte just ett sällsynt monster galax som växte snabbt i universums tidiga dagar - och gick sedan tyst överraskande snabbt.
Den nyfundna jätten, känd som XMM-2599, ligger cirka 12 miljarder ljusår från Jorden, vilket betyder att forskare ser galaxen som den fanns när universum var ganska ung. (De Big Bang som skapade universum inträffade för 13,82 miljarder år sedan.)
"Redan innan universumet var 2 miljarder år gammalt hade XMM-2599 redan bildat en massa av mer än 300 miljarder solar, vilket gjorde den till en ultramassiv galax," Benjamin Forrest, en postdoktorisk forskare vid Institutionen för fysik och astronomi vid universitetet i California Riverside (UCR), sa i ett uttalande.
"Mer anmärkningsvärt visar vi att XMM-2599 bildade de flesta av sina stjärnor i en enorm frenesi när universum var mindre än 1 miljard år gammalt och sedan blev inaktivt när universum bara var 1,8 miljarder år gammalt," tillade Forrest, huvudförfattaren till en ny studie som rapporterar upptäckten av XMM-2599.
Forrest och hans kollegor använde ett instrument som heter Multi-Object Spectrograph for Infrared Exploration (MOSFIRE), som är installerat på ett teleskop vid Keck-observatoriet på Hawaii. MOSFIRE-observationerna gjorde det möjligt för laget att spika ned XMM-2599: s massa och dess avstånd från jorden.
Forskarna bestämde också att galaxen skapade mer än 1 000 solvärden av stjärnor varje år under sin aktivitetstopp. (Som jämförelse, vår Vintergatan bildar för närvarande bara en solmassa av nya stjärnor årligen.) Men den toppen ligger i bakspegeln för XMM-2599; dess stjärnfödelsemotor har stängts av av orsaker som förblir oklara.
"Trots att sådana massiva galaxer är oerhört sällsynta vid denna epok, förutsäger modellerna dem," säger samma medförfattare Gillian Wilson, en fysik- och astronomiprofessor vid UCR som leder laboratoriet där Forrest arbetar.
"De förutsagda galaxerna förväntas dock vara aktivt bildande stjärnor," tillade Wilson. "Det som gör XMM-2599 så intressant, ovanligt och överraskande är att det inte längre bildar stjärnor, kanske för att det slutade få bränsle eller dess svart hål började slå på. Våra resultat kräver förändringar i hur modeller stänger av stjärnbildning i tidiga galaxer. "
Forskarna kommer att fortsätta att observera XMM-2599 med hjälp av Keck, i ett försök att karakterisera galaxen bättre och undersöka obesvarade frågor om den. Den mest framstående frågan kan beröra galaxens öde.
"Vi vet inte vad det kommer att bli till idag," sa Wilson. "Vi vet att den inte kan förlora massan. En intressant fråga är vad som händer kring den. Med tiden kan den gravitationsmässigt locka närliggande stjärnbildande galaxer och bli en ljus galaxstad?"
Den nya studien publicerades online onsdag (5 februari) i The Astrophysical Journal Letters.
- Universum: Big Bang till nu i 10 enkla steg
- Starquiz: Testa din stjärna smarts
- Keck Observatory: Kosmiska bilder från Hawaiis Maunakea
Mike Walls bok om sökandet efter främmande liv, "Där ute"(Grand Central Publishing, 2018; illustrerad av Karl Tate), är ute nu. Följ honom på Twitter @michaeldwall. Följ oss på Twitter @Spacedotcom eller Facebook.
