Gigantikus galaxishalmaz születését figyelték meg 12,4 milliárd fényévnyi távolságban

Egy gigantikus méretű csillaghalmaz születését figyelte meg egy nemzetközi kutatócsoport a Földtől mintegy 12,4 milliárd fényévnyi távolságra: 14, csillagokkal teli galaxis olvadt egybe az ősrobbanás után 1,5 milliárd évvel.

Gigantikus galaxishalmaz születését figyelték meg 12,4 milliárd fényévnyi távolságban
Fotó: ESO/M. Kornmesser

A Nature című tudományos lapban megjelent tanulmány szerint egy úgynevezett protohalmaz, egy lazán kötött galaktikus torlódás fénye kezdett el a Föld felé utazni, amikor az univerzum csak mintegy 1,5 milliárd éves volt. A benne lévő galaxisokban ezerszer gyorsabban alakulnak ki a csillagok, mint a Tejútrendszerben, miközben ezek a csillagok csak háromszor nagyobb területen tömörülnek. A protohalmaz a SPT2349-56 jelet kapta. 

A kutatók szerint ebből az ősi gigantikus összeolvadásból az ismert univerzum egyik legnagyobb tömegű szerkezete alakul ki: egy óriási galaxishalmaz, amely a nehézségi erő révén, a sötét anyag által összekapcsolódva úszik a forró, ionizált gáztengerben. 

"Egy ilyen nagy tömegű galaxishalmazt a formálódása pillanatában elkapni önmagában különleges dolog" - mondta Scott Chapman, a kanadai Halifaxban lévő Dalhousie Egyetem asztrofizikusa, aki a kozmológiai megfigyelésekre specializálódott, és az univerzum struktúráinak eredetét és a galaxisok evolúcióját kutatja. 

Az új megfigyeléshez a chilei Atacama-sivatagban működő ALMA rádióteleszkóp-rendszert és az 5100 méteres magasságban álló Apex (Atacama Pathfinder Experiment) teleszkópot használták. Az eredmények szerint az SPT2349-56 születése mintegy 1,5 milliárd évvel az ősrobbanást követően történt, tehát az univerzum jelenlegi korának egytizedénél. A csillagászok korábban úgy hitték, hogy legalább kétszer ennyi időnek kellett ahhoz eltelnie, hogy ilyen események történjenek az univerzumban. 

A jelenlegi elméletek és számítógépes modellek azt sugallják, hogy ilyen hatalmas tömegű protohalmazoknak, mint amekkorát az ALMA megfigyelt, sokkal több időre lenne szükségük a kifejlődéshez. 

"Az a tény, hogy ez az univerzum történelmében olyan korán megtörtént, kétségbe vonja az univerzum formálódására vonatkozó jelenlegi feltételezéseket" - mondta Chapman. 

"Hogy a galaxishalmaz hogyan lett ilyen gyorsan ilyen hatalmas, rejtély. Nem fokozatosan épült fel évmilliárdok alatt, ahogy a csillagászok sejthették" - mondta Tim Miller, a Yale Egyetem munkatársa, a tanulmány társszerzője. 

Összességében a SPT2349-56 protohalmaz mintegy 10 billió naptömeggel rendelkezik. 

A szakértők számos szimulációt végeztek, ezek szerint a 14 galaxis egy nagy elliptikus galaxissá fog összeolvadni, amelyet galaxisokból, csillagokból és porból álló gyűrű vesz körül.

A protohalmaz nagy segítség annak megértésében, hogy jöttek létre és hogyan formálódtak a jelenlegi csillaghalmazok. A modern halmazok például túlhevített gázzal vannak tele, melynek hőmérséklete túlszárnyalhatja az egymillió Celsius-fokot is. A tudósok azonban nem biztosak abban, hogyan került oda az a gáz.

Az SPT2349-56 protohalmazban megfigyelhető nagymértékű csillagképződés segíthet ennek megértésében is. A formálódó halmazban az "újszülött" csillagok áradata forró gázt lövell a galaxisok közötti űrbe. Ez a kilökött gáz nem elég sűrű, hogy csillag képződjön belőle, ehelyett a halmazon belül marad.

(MTI)