Baby Boom galaktika — ekstrēma zvaigžņu veidošanās un rekordiska spožuma
Baby boom galaktika ir zvaigžņveida galaktika, kas atrodas 12,2 miljardus gaismas gadu attālumā. Tā pieder pie ļoti tāliem, agrīna Visuma objektiem, kuru gaisma ceļojusi līdz mums vairāk nekā 12 miljardus gadu, un to redzam tādu, kāda tā bija, kad Visums bija daudz jaunāks. Šāda veida galaktikas bieži ir ļoti spilgtas infrasarkanos viļņu garumos, jo intensīva zvaigžņu ražošana silda apkārtējo putekļu mākoni.
To atklāja NASA Spitzera zinātnes centrs Kalifornijas Tehnoloģiju institūtā. Šī galaktika ir jauna rekordiste kā spožākā zvaigžņveida galaktika ļoti tālajā Visumā, un tās spilgtums ir tās ārkārtējā zvaigžņu veidošanās ātruma rādītājs. Spitzer teleskops, kas darbojās infrasarkanajā diapazonā, ir īpaši jutīgs pret siltumu no putekļiem, kas slēpj jaunizveidotās zvaigznes, tāpēc šādi instrumenti bieži atklāj “slēptos” zvaigžņu pūļus, kuri nav viegli pamanāmi redzamajā gaismā.
Ekstrēma ražošana — cik intensīvi?
Baby boom galaktika tiek dēvēta par "ekstrēmu zvaigžņu mašīnu", jo tā rada zvaigznes ar pārsteidzošu ātrumu - līdz pat 4000 zvaigžņu gadā. Mūsu Piena Ceļa galaktikā vidēji gadā rodas tikai 10 zvaigznes. Šāds ražošanas temps nozīmē, ka galaktikā tiek veidotas tūkstošiem saules masu jaunu zvaigžņu katru gadu — rādītājs, kas parasti tiek saukts par zvaigžņu veidošanās ātrumu (SFR) un kura vērtības šeit ir milzīgas salīdzinājumā ar tipiskām vietējām galaktikām.
Šādā tempā galaktikai nepieciešami tikai 50 miljoni gadu, lai tā izaugtu par līdz šim novērotās masīvākās galaktikas ekvivalentu. Tas nozīmē, ka īsā kosmiskā laika sprīdī šī sistēma var uzkrāt milzīgu zvaigžņu masu un pārvērsties par ļoti masīvu un blīvu galaktiku, iespējams — par eliptisku galaktiku nākotnē.
Ko tas nozīmē galaktiku veidošanās modeļiem?
Šis atklājums apšauba pieņemto galaktiku veidošanās modeli. Saskaņā ar to lielākā daļa galaktiku lēni palielinās, absorbējot citu galaktiku gabalus, nevis augot iekšēji. Vēl viens neparasts aspekts ir tas, ka zinātnieki šo galaktiku novēro laikā, kad Visums bija tikai nedaudz vairāk par 1,4 miljardiem gadu vecs. Acīmredzot galaktika to darīja laikā, kad Visums vēl bija tikai sākumstadijā. Šāda ātra, iekšēja zvaigžņu veidošanās liek domāt, ka agrīnajā Visumā pastāvēja efektīvi mehānismi, kas varēja piegādāt milzīgus gāzes daudzumus galaktiku centriem — piemēram, spēcīgas gāzes ieplūdes vai lielas sadursmes starp gāzi bagātiem reģioniem.
Ja šāda veida “zvaigžņu bumas” bija biežākas agrīnā Visumā, tas mainītu mūsu priekšstatu par to, kā ātri izveidojās masīvas galaktikas un kāda bija to loma kosmiskajā evolūcijā. Tomēr ir arī iespējams, ka mēs novērojam retu un īslaicīgu fāzi — šādas sprādzienveida aktivitātes parasti ilgst salīdzinoši īsu brīdi kosmiskajā mērogā, tāpēc novērojumi var būt atsevišķu gadījumu reprezentācija.
"Šī galaktika piedzīvo lielu "baby boom", vienlaicīgi radot lielāko daļu savu zvaigžņu," teica Pīters Capaks (Peter Capak) no NASA Spitzera zinātnes centra. Uz to atbildēja Kosmiskās evolūcijas novērotāja galvenais pētnieks Niks Skovils (Nick Scoville) no Kalteha: "Iespējams, mēs pirmo reizi esam liecinieki vienas no vismasīvākajām eliptiskajām galaktikām Visumā". Šie komentāri uzsver, ka atklājums var sniegt jaunas atziņas par to, kā un kad veidojās Visuma lielākās struktūras.
Nākamie soļi un turpmākie novērojumi
Lai pilnībā saprastu Baby boom galaktikas dabu un tās ietekmi uz kosmisko evolūciju, nepieciešami papildu novērojumi dažādos viļņu garumos un ar lielāku izšķirtspēju. Turpmāki pētījumi var izmantot jaudīgākus infrasarkanus un milimetru viļņu teleskopus, kā arī spektrālās analīzes, lai noteiktu precīzu masas sadalījumu, metālu saturu un gāzes kustības galaktikā. Šāda informācija palīdzēs izšķirt, vai intensīvā zvaigžņu ražošana tika izraisīta ārējas ietekmes (piem., saplūšanas) rezultātā vai notika galaktikas iekšējas gāzes plūsmas dēļ.
Galu galā Baby boom galaktika ir spilgts piemērs tam, cik daudz vēl jāmācās par agrīnā Visuma dinamiku un par to, kā iesākās ceļš uz mūsdienu galaktiku daudzveidību. Šādi atklājumi liecina, ka Visums agrīnajos posmos varēja radīt satriecoši efektīvus zvaigžņu "ražotājus", kuru pēdas mēs tagad varam pētīt no šejienes, no Zemes.
Zaļais un sarkanais plankums šajā attēlā ir visaktīvākā zvaigžņu radīšanas galaktika ļoti tālajā Visumā. Šī galaktika saražo līdz pat 4000 zvaigžņu gadā. Sarkanais plankums pa kreisi ir cita priekšplāna galaktika, kas neražo daudz zvaigžņu. Šajā kompozītattēlā ir iekļauti dati, kas iegūti no NASA Hubble Space Telescope, Spitzer un Japānas Subaru teleskopa Havaju salās.
Vairāku viļņu garumu
Dažādas krāsas Baby boom galaktikas attēlā attiecas uz dažādiem viļņu garumiem. Sarkanā krāsa attiecas uz jaundzimušajām zvaigznēm galaktikā. Traucējošās gaismas izdalās, kad siltos putekļus uzkarsē zvaigznes.
| Krāsa | Informācija, ko norāda krāsa |
| Zaļā | Norāda uz gāzi bērnu buma galaktikā |
| Zilais | neražo daudz zvaigžņu |
| Dzeltens/apelsīnu krāsā | zvaigžņu gaisma no galaktikas ārējās daļas. |
| Sarkanais | Jaundzimušā zvaigzne |
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir Baby Boom galaktika?
A: Baby Boom galaktika ir zvaigžņveida galaktika, kas atrodas 12,2 miljardus gaismas gadu attālumā un ko atklāja NASA Spitzera zinātnes centrs Kalifornijas Tehnoloģiju institūtā.
J: Cik spoža ir Baby Boom galaktika?
A: Baby Boom galaktika ir spožākā zvaigžņveida galaktika ļoti tālajā Visumā, un tās spožums ir tās ārkārtējā zvaigžņu veidošanās ātruma rādītājs.
J: Cik zvaigžņu tā rada gadā?
A: Baby Boom galaktika gadā rada līdz pat 4000 zvaigžņu, kamēr mūsu Piena Ceļa galaktika gadā vidēji rada tikai 10 zvaigznes.
J: Kādas problēmas šis atklājums rada vispārpieņemtajiem galaktiku veidošanās modeļiem?
A: Šis atklājums ir pretrunā vispārpieņemtajam galaktiku veidošanās modelim, kas paredz, ka lielākā daļa galaktiku lēni palielinās, absorbējot citu galaktiku gabalus, nevis augot iekšēji.
J: Kad šī galaktika tika novērota?
A: Zinātnieki šo galaktiku novēroja laikā, kad Visums bija tikai nedaudz vairāk par 1,4 miljardiem gadu vecs, kas norāda, ka tā to darīja, kad Visums vēl bija tikai sākumstadijā.
J: Kāpēc Pīters Čapaks to nosauca par "ekstrēmu zvaigžņu mašīnu"?
A: Pīters Čapaks to nosauca par "ekstrēmu zvaigžņu mašīnu", jo salīdzinājumā ar citām galaktikām tai ir tik ārkārtīgi augsts zvaigžņu ražošanas ātrums.
J: Ko par šo atklājumu teica Niks Skovils?
A: Niks Skovils teica, ka, iespējams, ar šo atklājumu viņi pirmo reizi ir liecinieki vienas no vismasīvākajām eliptiskajām galaktikām Visumā.
