Astronomové identifikovali výjimečně aktivní galaxii označenou Y1, která existovala pouhých 800 milionů let po velkém třesku. Tato galaxie tvoří hvězdy 180krát rychleji než Mléčná dráha, což odhaluje dříve neznámou éru intenzivní tvorby hvězd v raném vesmíru. Tento objev poskytuje důležitá vodítka o tom, jak se galaxie rychle vyvíjely během raných fází formování vesmíru.
Bezprecedentní formování hvězd
Výjimečná produktivita Y1 byla potvrzena měřením teploty jejího superžhavého kosmického prachu pomocí Atacama Large Millimeter/submilimeter Array (ALMA). Světlo vyzařované touto primordiální galaxií cestovalo 13 miliard let, aby odhalilo jedinečné prostředí pro tvorbu hvězd.
“Ohlížíme se do doby, kdy vesmír produkoval hvězdy mnohem rychleji než dnes,” vysvětluje vedoucí týmu Tom Bucks z Chalmers University of Technology. Předchozí pozorování již detekovala prach v Y1, což z ní činí nejvzdálenější galaxii s detekovaným světelným prachem. To vedlo výzkumníky k podezření na neobvykle efektivní továrnu na hvězdy.
Záhada raného prachu
Studie řeší dlouhodobou záhadu v kosmologii: hojnost prachu v raných galaxiích. Tradiční modely nedokážou vysvětlit, jak by takové mladé galaxie mohly akumulovat značné množství prachu, protože prach je tvořen hlavně starými umírajícími hvězdami. Vysoká teplota prachu v Y1 nabízí potenciální řešení.
„Galaxie v raném vesmíru se zdají být příliš mladé na množství prachu, které obsahují,“ říká Laura Sommovigo z Flat Iron Institute. “Ale malé množství teplého prachu se může jevit stejně jasné jako velké množství studeného prachu. To je přesně to, co vidíme na Y1.”
To naznačuje, že zdánlivé množství prachu může být optickým klamem – výsledkem žhavějších a jasnějších prachových zrn spíše než samotných čísel.
Podmínky raného formování hvězd
Extrémně vysoká rychlost tvorby hvězd v Y1 pravděpodobně odráží jedinečné podmínky raného vesmíru. Během této éry byly galaxie menší, hustší a rychle rostly. Období intenzivní tvorby hvězd, které produkuje přibližně 180 slunečních hmotností hvězd ročně, nemohlo trvat věčně. Takové výbuchy však mohly být v raném vesmíru běžné.
“Nevíme, jak časté tyto fáze mohou být,” dodává Bax. “Ale máme v plánu hledat další příklady podobných hvězdných továren.”
Důsledky pro vývoj galaxií
Objev Y1 podporuje myšlenku, že raný vesmír byl obdobím chaotického, zrychleného vývoje galaxií. Intenzivní tvorba hvězd řízená prostředími, jako je Y1, pravděpodobně hrála klíčovou roli při osazování vesmíru těžkými prvky a formování struktur, které dnes vidíme.
Další výzkum využívající schopnosti ALMA s vysokým rozlišením bude nezbytný k pochopení detailních mechanismů, kterými se řídí vznik hvězd v Y1. To zahrnuje identifikaci zdrojů jeho extrémního energetického výstupu a mapování distribuce plynu a prachu v galaxii.
Studium Y1 a podobných hvězdných továren bude nadále zdokonalovat naše chápání prvních galaxií ve vesmíru a podmínek, které jim umožnily tak rychle růst.
