Miksi normaali galaksi istuu maailmankaikkeuden reunalla?

Mitä Elokuvaa Nähdä?
 
>

Painovoiman avulla tähtitieteilijät ovat löytäneet normaalin galaksin. Iso juttu, eikö? Asia on, mistä he löysivät sen ei normaali: Valo, jonka näemme siitä, lähti galaksista 12,4 miljardia vuotta sitten , eli näemme sen sellaisena kuin se oli silloin, kun maailmankaikkeus itse oli vain 1,4 miljardia vuotta vanha!



Se tekee tästä niin outoa . Normaalilla galaksilla ei ole mitään tekemistä siellä, kun maailmankaikkeus oli niin nuori. Mutta siinä se kuitenkin istuu.

Galaksin nimi on SPT – S J041839–4751.9 (lyhenne sanotaan SPT0418), ja se löydettiin taivaanmittauksessa etelänavan teleskooppi , joka katsoo valoa millimetrin aallonpituuksilla, kaukana siitä, mitä silmämme voivat nähdä. Galaksi merkittiin tuolloin mielenkiintoiseksi, koska se näytti olevan pölyinen ja kiertämässä uusia tähtiä.







Seurantahavainnot tehtiin ALMA: ta käyttäen , Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, joka on paljon tehokkaampi ja jolla on niin paljon parempi näkö. Se, mitä he näkivät, on yksi ensimmäisistä kummallisista asioista tässä normaalissa galaksissa.

Hyvin kaukana olevan galaksin SPT0418 ALMA -kuva, joka on vääristynyt renkaksi välissä olevan galaksin painovoiman vuoksi. Luotto: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Rizzo et ai.Lähennä

Hyvin kaukana olevan galaksin SPT0418 ALMA -kuva, joka on vääristynyt renkaksi välissä olevan galaksin painovoiman vuoksi. Luotto: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), Rizzo et ai.

Normaalia, vai mitä? Se näyttää minusta aika omituiselta: se on sormus! Paitsi että se on jonkinlainen miraasi. Sattumalta melkein täsmälleen linjalla meidän ja SPT0418: n välillä on toinen galaksi, joka sijaitsee noin 3 miljardin valovuoden päässä meistä. Kun SPT0418: n valo ohitti tämän läheisemmän galaksin matkalla meille, sen polku vääntyi väliin tulevan galaksin painovoiman vuoksi. Kutsumme sellaista petoa a gravitaatiolinssi , ja paljon tiedetään. Ne vääristävät kauempana olevan galaksin muodon, joskus useiksi möykkyiksi tai kaariksi.

Toisin kuin meidän, tämä galaksi on kuitenkin erityisen hedelmällinen. Se tekee tähtiä 350 kertaa nopeammin kuin Auringon massa vuodessa! Se on paljon , yhtä paljon kaksisataa kertaa kuinka paljon Linnunrata tekee tähtiä. SPT0418 on se, mitä kutsumme osuvasti a tähtienpurkauksen galaksi .





Mutta siksi se on niin outoa. Teoreettiset tutkimukset siitä, miten galaksit muodostuvat ja kehittyvät ajan mittaan, osoittavat, että tällaisten tähtikiristysgalaksien pitäisi olla melko kaoottisen näköisiä, ja ne on pureskeltava turbulenssista, joka syntyy, kun tähtiä pyöritetään tällä nopeudella. Massiiviset tähdet puhaltavat voimakkaita tuulia, supernovat räjähtävät kuin taskulamput, ja kaiken vapautuneen energian pitäisi sekoittaa kaasua galaksissa ja tehdä siitä epäsäännöllinen muoto (plus, että maailmankaikkeuden alkuvuosina ei vain ollut paljon aikaa järjestyäkseen). Useimmat näkemämme kaukaiset galaksit ovat todellakin röyhkeitä. Se, että tällä galaksilla on levy, joka näyttää melko rauhalliselta ja vakaalta, on outoa.

Taideteos, joka kuvaa Wolfe -galaksia, Linnunradan kaltaista massiivista levygalaksia, joka oli jo hyvin muodostunut maailmankaikkeuden ollessa 1,5 miljardia vuotta vanha. Luotto: NRAO/AUI/NSF, S. DagnelloLähennä

Taideteos, joka kuvaa Wolfe -galaksia, Linnunradan kaltaista massiivista levygalaksia, joka oli jo hyvin muodostunut maailmankaikkeuden ollessa 1,5 miljardia vuotta vanha. Luotto: NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello

Mielenkiintoista, se ei ole yksin. Aiemmin vuonna 2020 tähtitieteilijät ilmoittivat löytäneensä levy -galaksin suunnilleen samalla etäisyydellä, nimeltään Wolfe -galaksi. Kuten tämä, sitä ei ymmärretä, miten se voi olla olemassa. On selvää, että teoreettiset mallit ovat vääriä tai ainakin (ja todennäköisemmin) puutteellisia. On selvää, että havaittavan maailmankaikkeuden reunalla olevista galakseista on vielä opittavaa.

Kuten mainitsin, tällaisten galaksien havaitseminen niin kaukana on lähes mahdotonta ilman gravitaatiolinssiä, joka on satunnainen ja harvoin sijoitettu taivaalle. Tämä tarkoittaa sitä, että on vaikea katsoa näin kauas ja nähdä, mitä tapahtuu, joten meidän on luotettava teoriaamme. Mutta sitten rakennamme yhä parempia teleskooppeja, kuten ALMA, ja huomaamme, että asiat ovat toisin kuin odotimme. Sitä tapahtuu aika usein. Joten oudon normaalin galaksin löytäminen normaalisti oudosta paikasta on, outoa, kummallisen normaalia!

Tehtävänä on nyt selvittää miksi.