1926 utvecklade den berömda astronomen Edwin Hubble sitt morfologiska klassificeringsschema för galaxer. Denna metod delade galaxer i tre grundläggande grupper - Elliptical, Spiral and Lenticular - baserat på deras former. Sedan dess har astronomer ägnat avsevärd tid och ansträngning i ett försök att bestämma hur galaxer har utvecklats under miljarder år för att bli dessa former.
En av de mest accepterade teorierna är att galaxer förändrades genom sammanslagning, där mindre stjärnor av moln - bundna av ömsesidig tyngdkraft - kom samman och ändrade storleken och formen på en galax över tid. En ny studie av ett internationellt forskarteam har emellertid avslöjat att galaxer faktiskt kunde anta sina moderna former genom bildandet av nya stjärnor i deras centra.
Studien med titeln “Rotating Starburst Cores in Massive Galaxies at z = 2,5 “, publicerades nyligen i Astrofysiska tidskriftsbrev. Ledd av Ken-ichi Tadaki - en postdoktorisk forskare med Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics och National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) - gjorde teamet observationer av avlägsna galaxer för att få en bättre förståelse av galaktisk metamorfos.
Det handlade om att använda markbaserade teleskoper för att studera 25 galaxer som låg på cirka 11 miljarder ljusår från Jorden. På det här avståndet såg teamet hur dessa galaxer såg ut för 11 miljarder år sedan, eller ungefär 3 miljarder år efter Big Bang. Denna tidiga epok sammanfaller med en period av topp galaxbildning i universum, när grunden för de flesta galaxer bildades. Som Dr. Tadaki antydde i ett NAOJ-pressmeddelande:
”Massiva elliptiska galaxer tros bildas av kollisioner av skivgalaxer. Men det är osäkert om alla elliptiska galaxer har upplevt galaxkollision. Det kan finnas en alternativ väg. ”
Att fånga det svaga ljuset från dessa avlägsna galaxer var ingen enkel uppgift och teamet behövde tre markbaserade teleskop för att lösa dem ordentligt. De började med att använda NAOJ: s 8,2 m Subaru-teleskop på Hawaii för att plocka ut de 25 galaxerna i denna epok. Därefter riktade de dem för observationer med NASA / ESA Hubble Space Telescope (HST) och Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) i Chile.
Medan HST fångade ljus från stjärnor för att urskilja galaxernas form (som de fanns för 11 miljarder år sedan), observerade ALMA-matrisen submillimetervågor som släppts ut av de kalla moln av damm och gas - där nya stjärnor bildas. Genom att kombinera de två kunde de komplettera en detaljerad bild av hur dessa galaxer såg ut för 11 miljarder år sedan när deras former fortfarande utvecklades.
Vad de hittade berättade snarare. HST-bilderna indikerade att tidiga galaxer dominerades av en diskkomponent, i motsats till den centrala utbuktningsfunktionen som vi har kommit att associera med spiral- och linsformiga galaxer. Samtidigt visade ALMA-bilderna att det fanns massiva reservoarer av gas och damm nära centrum för dessa galaxer, vilket sammanföll med en mycket hög grad av stjärnbildning.
För att utesluta alternativ möjlighet att denna intensiva stjärnbildning orsakades av sammanslagningar, använde teamet också data från European Southern Observatory's Very Large Telescope (VLT) - beläget vid Paranal Observatory i Chile - för att bekräfta att det inte fanns några indikationer på massiva galaxkollisioner som äger rum vid den tiden. Tadaki förklarade:
”Här erhöll vi bevis på att täta galaktiska kärnor kan bildas utan galaxkollisioner. De kan också bildas av intensiv stjärnbildning i hjärtat av galaxen. ”
Dessa fynd kunde leda astronomer till att tänka om sina nuvarande teorier om galaktisk utveckling och hur de kom att anta funktioner som en central bula och spiralarmar. Det kan också leda till en omprövning av våra modeller beträffande kosmisk evolution, för att inte tala om den egna galaxens historia. Vem vet? Det kan till och med få astronomer att tänka om vad som kan hända om några miljarder år, när Vintergatan kommer att kollidera med Andromeda-galaxen.
Som alltid, ju längre vi söker in i universumet, desto mer avslöjar det. Med varje uppenbarelse som inte passar våra förväntningar, tvingas våra hypoteser att genomgå en översyn.
