Nowe obserwacje wykonane Bardzo Dużym Teleskopem (VLT) wniosły wielki wkład w zrozumienie wzrostu młodocianych galaktyk. Dzięki największemu przeglądzowi tego rodzaju astronomowie odkryli, że galaktyki zmieniły nawyki żywieniowe w swoich młodych latach - w okresie pomiędzy 3 a 5 miliardami lat po Wielkim Wybuchu. Na początku tej fazy wyrównany strumień gazu był preferowaną przekąską, jednak później rosły głównie dzięki kanibalizmowi innych, mniejszych galaktyk.

Od pewnego czasu astronomowie wiedzą, że najwcześniejsze galaktyki były mniejsze niż imponujące galaktyki spiralne i eliptyczne, które obecnie wypełniają Wszechświat. W ciągu czasu życia kosmosu galaktyki znacznie przybrały na wadze, ale ich pożywienie i zwyczaje żywieniowe ciągle pozostają zagadkowe. Nowy przegląd starannie wybranych galaktyk skupił się na młodych latach tych obiektów - w przybliżeniu w okresie od 3 do 5 miliardów lat po Wielkim Wybuchu.

Korzystając z najnowocześniejszych instrumentów na Bardzo Dużym Teleskopie (VLT) międzynarodowy zespół odkrył co się naprawdę wydarzyło. W ciągu ponad 100 godzin obserwacji zespół zebrał największy w historii zestaw dokładnych obserwacji galaktyk bogatych w gaz we wczesnych stadiach ich ewolucji.

"Rywalizują ze sobą dwie różne drogi wzrostu galaktyk: gwałtowne kolizje, w których większe galaktyki pożerają mniejsze (mergery galaktyczne), albo bardziej płynne i stałe przepływ gazu pomiędzy galaktykami. Oba rodzaje mogą prowadzić do uformowania się wielu nowych gwiazd." wyjaśnia Thierry Contini (IRAP, Tuluza, Francja), który kierował pracami.

Nowe wyniki wskazują na dużą zmianę w trakcie kosmicznej ewolucji galaktyk, gdy Wszechświat miał od 3 do 5 miliardów lat. Gładkie przepływy gazu wydają się być głównym czynnikiem w budowaniu galaktyk w bardzo młodym Wszechświecie, podczas gdy mergery stały się istotne w późniejszym okresie.

To głębokie zdjęcie niewielkiego obszaru nieba w gwiazdozbiorze Wieloryba pokazuje wybrane galaktyki (oznaczone czerwonymi krzyżykami), które zostały użyte w nowym przeglądzie dotyczącym zwyczajów żywieniowych młodych galaktyk w trakcie ich wzrostu w kosmicznej skali czasu. Każda z niewielkich plamek - galaktyk widocznych w stanie takim, jaki miały pomiędzy trzema, a pięcioma miliardami lat po Wielkim Wybuchu, została szczegółowo zbadana za pomocą należącego do ESO teleskopu VLT oraz instrumentu SINFONI. Źródło: ESO/CFHT

"Aby zrozumieć w jaki sposób galaktyki rosną i ewoluują musimy spojrzeć na nie w najdokładniejszych szczegółach. Instrument SINFONI na VLT jest jednym z najpotężniejszych narzędzi na świecie do wnikliwej analizy młodych i odległych galaktyk. Odgrywa podobną rolę, jak mikroskop dla biologów." dodaje Thierry Contini.

Odległe galaktyki, takie jak obserwowane w opisywanym przeglądzie, są małymi, słabymi plamkami na niebie, ale wysoka jakość obrazu z VLT, wspólnie z instrumentem SINFONI, oznacza, że astronomowie mogą wykonać mapy tego w jaki sposób poruszają się różne części galaktyk i z czego są stworzone. Pojawiło się kilka niespodzianek.

"Największą niespodzianką dla mnie było odkrycie wielu galaktyk, w których nie następuje rotacja ich gazu. Takich galaktyk nie obserwujemy w pobliskim Wszechświecie. Żadna z obecnych teorii nie przewiduje istnienia takich obiektów" mówi Benoît Epinat, członek zespołu.

"Nie spodziewaliśmy się także, że tak wiele młodych galaktyk w przeglądzie będzie mieć cięższe pierwiastki skoncentrowane w swoich zewnętrznych częściach - to dokładne przeciwieństwo tego co obecnie obserwujemy w galaktykach" dodaje Thierry Contini.

Zespół badawczy dopiero zaczyna eksplorować swój bogaty zestaw danych obserwacyjnych. Naukowcy planują obserwować galaktyki także za pomocą przyszłych instrumentów na VLT oraz korzystając z sieci ALMA do zbadania chłodnego gazu w tych galaktykach. Patrząc dalej w przyszłość, Ogromnie Wielki Teleskop Europejski (E-ELT) będzie idealnym urządzeniem do rozszerzenia tego typu badań na jeszcze wcześniejszy Wszechświat.

Źródło: ESO/eso1212pl