Najstarije galaksije u svemiru lebde izvan Mliječne staze

Lako je živjeti pored nekoga za jako dugo vremena, a da o njima ne učimo mnogo, ali ponekad naši susjedi mogu biti mnogo zanimljiviji nego što pretpostavljamo, pogotovo kad su naši galaktički Komšije. Možda se ispostavi da imaju velike priče - ili da su najstarije galaksije u jebenom svemiru. I hej, zar ne bi to znali, to je upravo ono što se dogodilo kada je međunarodni tim astronoma pogledao bliže galaksije koje okružuju našu galaksiju, Mliječni put.

U članku objavljenom u četvrtak u. T Astrofizički časopis astronomi sa Centra za astrofiziku Harvard-Smithsonian i Institut za računsku kozmologiju na Sveučilištu Durham u Velikoj Britaniji dokazuju da su patuljaste galaksije koje okružuju naše najstarije u svemiru. Ove male, mutne galaksije su potencijalno stare preko 13 milijardi godina, formirane na kraju takozvanih ranih "mračnih doba" svemira, kada se tvar ohladila oko 100 milijuna godina nakon Velikog praska.

Ali to nije bilo čak ni ono što su tražili.

"Bilo je to naizgled slučajno otkriće na nekoj razini, jer smo započeli projekt u nadi da ćemo zapravo učiniti nešto drugo, što je u osnovi brojilo malih galaksija oko galaksija nalik Mliječnom putu," Sownak Bose, dr.sc. postdoktorski suradnik u Harvard-Smithsonian Centru za astrofiziku i prvi autor studije Inverzan, "Ovo je bila jednostavna vježba brojanja."

Bose i njegovi kolege proučavali su "funkciju svjetlosti" tih patuljastih galaksija, mjeru koja opisuje raspodjelu svjetline u skupu objekata - koliko ima galaksija određene svjetline - koristeći model Lambda Cold Dark Matter, standardni model model kozmologije. Jednostavno rečeno, funkcija osvjetljenja je način opisivanja galaksija ili drugih nakupina zvijezda koje je puno lakše nego opisivanje svake pojedine zvijezde u masi. Kada su nacrtali funkciju osvjetljenja naših blijedih galaktičkih susjeda, Bose i njegovi kolege otkrili su da su galaksije uglavnom slijedile glatku krivulju, u kojoj je bilo manje blijedih i manje svijetlih.

Ključna fraza je, međutim, "prilično mnogo".

"Zapravo, bila je to ravna crta s nečim pregibom, neka vrsta doline", kaže Bose. "Tako smo nakon određenog eksperimentiranja shvatili što odgovara ovoj značajki, mjerilo gdje se galaksije prelaze iz onih koje su se formirale vrlo rano, prema kraju takozvanih ranih mračnih doba, i onih koje su se formirale mnogo kasnije." Rekli su, shvatili su da je ova zamka u raspodjeli svijetlih i mutnih galaksija podijelila starije galaksije s mlađim galaksijama, trendom koji odgovara modelu LCDM, koji im je rekao da su na nečemu.

"Iznenađujuće je kako su se naši modeli složili s podacima!", Kaže dr. Alis Deason, istraživač na Sveučilištu Royal Society u ICC-u i jedan od koautora studije. Inverzan, Ali, naravno, primjećuje da su trebali biti sigurni da su u pravu. "Naša prva reakcija bila je oprezan optimizam i puno testiranja!"

Nakon daljnje analize, istraživači su zaključili da su slabije, manje galaksije morale formirati mnogo dulje od novije. Budući da zvijezde u galaksijama proizvode mnogo atomskog otpada i onečišćenja kada umru u supernovama, ako su se zvijezde prestale formirati prije mnogo vremena, njihove kućne galaksije bi trebale imati manje smeća od supernova u njima, čineći ih tamnijim od galaksija koje su nastale u novije vrijeme imalo je više materijala za povlačenje iz drugih galaksija i supernova.

"Otkrili smo da su stare galaksije manje masivne u broju zvijezda", kaže Bose. "To vam daje ovu sliku u kojoj male galaksije tvore prvu, a veće one formiraju mnogo kasnije od spajanja mnogih malih stvari."

I Bose i Deason pažljivo primjećuju da nisu otkriti te drevne galaksije, ali da su ih jednostavno identificirali kao neke od najstarijih svemira. Ipak, to je velika stvar, jer ta izravna promatranja potvrđuju da je LCDM model svemira vjerojatno ispravan, što znači da bi funkcija svjetlosti mogla biti razumno pouzdan način za određivanje starosti galaksije.

Sada kada su identificirali ove stare galaksije, istraživači ih mogu još više pogledati kako bi saznali o uvjetima ranog svemira.

"Voljeli bismo istražiti kako možemo koristiti te male patuljaste galaksije kako bismo saznali više o ranom svemiru", kaže Deason. "Na primjer, što nam njihova svojstva (npr. Veličine, kemijski sastav) mogu reći o tim kritičnim ranim fazama stvaranja galaksija?"