Przejdź do głównej zawartości

ALMA odkrywa masywną rotującą galaktykę dyskową we wczesnym Wszechświecie

W naszym Wszechświecie większość galaktyk, takich jak Droga Mleczna, powstaje stopniowo, osiągając ogromną masę stosunkowo późno. Jednak nowe odkrycie masywnej wirującej galaktyki dyskowej z czasu, gdy Wszechświat miał zaledwie 10% obecnego wieku, podważa tradycyjne modele formowania się galaktyk. Badanie zostało opublikowane 20 maja b.r. w czasopiśmie Nature.


Galaktyka DLA0817g, nazwane Dyskiem Wolfe’a po nieżyjącym astronomie Arthurze M. Wolfe, jest najodleglejszą wirującą galaktyką dyskową, jaką kiedykolwiek zaobserwowano. Potężna moc ALMA pozwoliła zobaczyć galaktykę wirującą z prędkością podobną do naszej Drogi Mlecznej, która sięga 272 km/s.

„Podczas gdy poprzednie badania wskazywały na istnienie tych wczesnych wirujących galaktyk dyskowych bogatych w gaz, dzięki ALMA mamy teraz jednoznaczne dowody, że występują one już 1,5 mld lat po Wielkim Wybuchu” – powiedział główny autor pracy Marcel Neeleman z Instytutu Maxa Plancka.

Jak się tworzy Dysk Wolfe’a?
Odkrycie Dysku Wolfe’a stanowi wyzwanie dla wielu symulacji formowania się galaktyk, które przewidują, że masywne galaktyki w tym punkcie ewolucji kosmosu rosły w wyniku wielu połączeń mniejszych galaktyk i gorących kępek gazu.

„Większość galaktyk, które znajdujemy we wczesnym Wszechświecie, wygląda jak wraki pociągów, ponieważ uległy one spójnemu i często ‘gwałtownemu’ połączeniu. Te gorące połączenia utrudniają tworzenie się uporządkowanych, chłodnych rotujących galaktyk dyskowych, które obserwujemy w naszym obecnym Wszechświecie” – wyjaśnia Neeleman.

W większości scenariuszy powstawania galaktyk, zaczynają one pokazywać dobrze uformowany dysk około 6 mld lat po Wielkim Wybuchu. Fakt, że astronomowie znaleźli taką galaktykę dyskową, gdy Wszechświat miał zaledwie 10% obecnego wieku, wskazuje, że musiały dominować inne procesy wzrostu.

„Uważamy, że Dysk Wolfe’a urósł przede wszystkim dzięki ciągłemu wzrostowi zimnego gazu. Jednak jednym z pytań, które pozostają, jest takie, jak zgromadzić tak dużą masę gazu, zachowując stosunkowo stabilny, wirujący dysk?” – powiedział J. Xavier Prochaska z University of California, Santa Cruz i współautor artykułu.

Formowanie się gwiazd
Zespół wykorzystał także VLA oraz teleskop Hubble’a, aby dowiedzieć się więcej na temat formowania się gwiazd w Dysku Wolfe'a. W zakresie fal radiowych ALMA badał ruch galaktyki oraz masę atomową gazu i pyłu, podczas gdy VLA mierzył masę molekularną – paliwo do formowania się gwiazd. W świetle UV Hubble obserwował masywne gwiazdy. „Szybkość formowania się gwiazd w Dysku Wolfe’a jest co najmniej dziesięć razy wyższa niż w naszej własnej galaktyce. To musi być jedna z najbardziej produktywnych galaktyk dyskowych we wczesnym Wszechświecie” – wyjaśnił Prochaska.

„Normalna” galaktyka
Dysk Wolfe’a został po raz pierwszy odkryty przez ALMA w 2017 roku. Neeleman i jego zespół znaleźli galaktykę, gdy zbadali światło z bardziej odległego kwazara, które zostało pochłonięte, gdy przechodziło przez ogromny rezerwuar wodoru otaczający galaktykę – tak właśnie się on ujawnił. Zamiast szukać bezpośredniego światła z wyjątkowo jasnych, ale rzadszych galaktyk, astronomowie zastosowali tę metodę „absorpcji”, aby znaleźć słabsze i bardziej „normalne” galaktyki we wczesnym Wszechświecie.

Fakt, że astronomowie znaleźli Dysk Wolfe’a przy użyciu tej metody pokazuje, że należy on do normalnej populacji galaktyk obecnych we wczesnym okresie życia Wszechświata. Kiedy obserwacje ALMA pokazały, że on wiruje, zdali sobie sprawę, że wczesne rotujące galaktyki dyskowe nie są tak rzadkie, jak się wcześniej wydawało, i że powinno ich być znacznie więcej.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:

Popularne posty z tego bloga

Wykryto największą eksplozję w historii Wszechświata

Naukowcy badający odległą gromadę galaktyk odkryli największą eksplozję obserwowaną we Wszechświecie od czasów Wielkiego Wybuchu.

Wybuch pochodził z supermasywnej czarnej dziury w centrum odległej o setki milionów lat świetlnych stąd galaktyki. W trakcie eksplozji zostało uwolnione pięć razy więcej energii, niż przy poprzednim ówczesnym najpotężniejszym wybuchu.
Astronomowie dokonali tego odkrycia przy użyciu danych z obserwatorium rentgenowskiego Chandra i XMM-Newton, a także danych radiowych z Murchison Widefield Array (MWA) w Australii i Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) w Indiach.
Ten potężny wybuch został wykryty w gromadzie galaktyk Ophiuchus, która znajduje się około 390 mln lat świetlnych stąd. Gromady galaktyk to największe struktury we Wszechświecie utrzymywane razem przez grawitację, zawierające tysiące pojedynczych galaktyk, ciemną materię i gorący gaz.
W centrum gromady Ophiuchus znajduje się duża galaktyka zawierająca supermasywną czarną dziurę. Naukowcy uważają, że źró…

Odkryto najbliższą znaną „olbrzymią planetę niemowlęcą”

Nowonarodzona masywna planeta znajduje się zaledwie 100 parseków od Ziemi.

Naukowcy odkryli nowonarodzoną masywną planetę bliższą Ziemi niż jakikolwiek tego typu obiekt w podobnym wieku. Olbrzymia niemowlęca planeta, nazwana 2MASS 1155-7919 b, znajduje się w asocjacji Epsilon Chamaeleontis i leży tylko około 330 lat świetlnych od naszego Układu Słonecznego.
„Ciemny, chłodny obiekt, który znaleźliśmy, jest bardzo młody i ma zaledwie 10 mas Jowisza, co oznacza, że prawdopodobnie patrzymy na planetę niemowlęcą, być może wciąż w fazie formowania się. Chociaż zostało odkrytych wiele innych planet podczas misji Kepler i innych podobnych, prawie wszystkie z nich są planetami ‘starymi’. Obiekt ten jest jednocześnie czwartym lub piątym przykładem planety olbrzymiej krążącej tak daleko od swojej gwiazdy macierzystej. Teoretycy usiłują wyjaśnić, w jaki sposób się tam uformowały lub jak tam dotarły” – powiedziała Annie Dickson-Vandervelde, główna autorka pracy.
Do odkrycia naukowcy wykorzystali dane…

Czy rozwiązano tajemnicę ekspansji Wszechświata?

Badacz z Uniwersytetu Genewskiego rozwiązał naukową kontrowersję dotyczącą tempa ekspansji Wszechświata, sugerując, że na dużą skalę nie jest ono całkowicie jednorodne.


Ziemia, Układ Słoneczny, cała Droga Mleczna i kilka tysięcy najbliższych nam galaktyk porusza się w ogromnym „bąblu” o średnicy 250 mln lat świetlnych, gdzie średnia gęstość materii jest o połowę mniejsza niż w pozostałej części Wszechświata. Taka jest hipoteza wysunięta przez fizyka teoretyka z Uniwersytetu Genewskiego (UNIGE) jako rozwiązanie zagadki, która od dziesięcioleci dzieli społeczność naukową: z jaką prędkością rozszerza się Wszechświat? Do tej pory co najmniej dwie niezależne metody obliczeniowe osiągnęły dwie wartości różniące się o około 10% z odchyleniem, które jest statystycznie nie do pogodzenia. Nowe podejście usuwa tę rozbieżność bez korzystania z „nowej fizyki”.
Wszechświat rozszerza się od czasu Wielkiego Wybuchu, który miał miejsce 13,8 mld lat temu – propozycja po raz pierwszy przedstawiona przez b…