Vesmír nás zrejme nikdy neprestane udivovať, keďže aj napriek obrovskému technologickému pokroku stále poznáme len zlomok jeho tajomstiev. Jedným z tých najväčších doposiaľ bol vznik obrovských eliptických galaxií. Táto otázka však konečne dostáva odpoveď vďaka výskumu, ktorého výsledky boli nedávno publikované v prestížnom žurnále Nature. Na tému upozornil portál ScienceAlert.

Dve tváre galaxií

Galaxie vo vesmíre dnes rozdeľujeme do dvoch hlavných kategórií. Prvú tvoria špirálové galaxie, akou je aj Mliečna dráha, ktoré sú charakterizované veľkým množstvom plynu a neustálym zrodom hviezd v rotujúcom disku. Druhým typom sú eliptické galaxie, ktoré majú tvar podobný rugbyovej lopte. Tieto galaxie sú väčšinou staré a  sú tvorené hviezdami, ktoré vznikli pred viac než 10 miliardami rokov.

Wikimedia

Kým špirálové galaxie sú pomerne dobre pochopené, vznik eliptických galaxií bol pre vedcov dlho záhadou. Podľa súčasných modelov evolúcie vesmíru hviezdy vo formujúcom sa vesmíre vznikali v rotujúcich diskoch. Ako sa však tieto ploché štruktúry premenili na trojrozmerné eliptické galaxie, zostávalo nejasné.

Zlom v tomto výskume priniesla analýza dát z teleskopu ALMA v Čile. Vedci prostredníctvom neho skúmali prítomnosť prachu v 100 vzdialených galaxiách, ktoré boli aktívne pri tvorbe hviezd v čase, keď bol vesmír starý len 2,2 až 5,9 miliardy rokov. Prach v galaxii naznačuje prítomnosť plynu, ktorý je základným materiálom pre tvorbu hviezd.

Pomocou novej techniky analýzy údajov z teleskopu ALMA sa zistilo, že prach v týchto galaxiách nie je rozložený tak, ako by sme očakávali, ale je mimoriadne kompaktný. Navyše, výskum umožnil rekonštruovať trojrozmerný tvar prachových oblastí, ktorý prekvapivo pripomína štruktúru dnešných eliptických galaxií.

NASA/JPL-Caltech

Simulácie odhalili zaujímavý proces

Aby vedci pochopili, ako sa tento proces odohrával využili kozmologické simulácie. Tie ukázali, že studené prúdy plynu z okolitých galaxií spolu s interakciami a zrážkami galaxií sú schopné zhromaždiť prach a plyn do hustých jadier. Vzniknuté kompaktné oblasti sa potom stávajú ohniskami intenzívnej tvorby hviezd a zároveň základom pre vznik eliptických galaxií.

Tento proces bol podľa simulácií veľmi bežný v ranom vesmíre. Kombinácia týchto faktorov poskytuje dlho chýbajúce vysvetlenie rýchlej formácie eliptických galaxií. Objavy umožnila inovatívna metóda spracovania dát z ALMA. Tento teleskop kombinuje signály z viacerých antén pomocou techniky interferometrie, ktorá umožňuje získavať ostré snímky veľmi vzdialených objektov. Spracovanie takýchto údajov je však omnoho zložitejšie než pri tradičných optických teleskopoch.