Sentrum av Melkeveis galaksen. Klikk for å forstørre
Astronomer studerer nærliggende "lysende infrarøde galakser" for å få et bedre inntrykk av hvordan ekstremt fjerne galakser kan se ut. Noen av disse galaksene er 1 / 50. størrelse på Melkeveien (2000 lysår på tvers), men de har samme mengde gass. Denne tettpakkede gassen forårsaker tilnærmet konstant stjernedannelse og mater supermassive sorte hull. Dette er sannsynligvis slik det tidlige universet så ut.
Hvis du ikke kan reise til den pittoreske sandstranden på Waikiki Beach, kan du alltid gjøre det nest beste og besøke en lokal bredde. Begge "hot spots" vil få rikelig med sol.
Astronomer bruker en lignende sightseeing-taktikk, og studerer ekstreme galakser i nærheten kjent som "lysende infrarøde galakser" for å lære om deres fjerne kolleger i det tidlige universet. Astronom Christine Wilson (Smithsonian Astrophysical Observatory / McMaster University) og hennes kolleger har funnet noen overraskende fellestrekk mellom disse ekstreme galaksene og deres verdige fettere som Melkeveien.
"Disse galaksene er uvanlige på noen måter, men overraskende normale i andre," sa Wilson. "De er som gigantiske sequoias - de ser spektakulære ut, men de vokser fra samme skitt som din grunnleggende busk."
Wilson presenterte teamets funn i dag på en pressekonferanse på det 208. møtet i American Astronomical Society.
Lysende og ultraluminøse infrarøde galakser er øyer med stjerner og støv som avgir det store flertallet (90-99 prosent) av lyset deres med lange infrarøde bølgelengder. Alle kjente eksempler viser bevis for galakseinteraksjoner og fusjoner som rører dem opp. Gass og støv krasjer sammen i sentrum av disse galaksene, og drev enorme utbrudd av stjernedannelse eller mater gigantiske sentrale sorte hull.
"All handlingen i disse galaksene skjer i deres sentre," sa Wilson.
Lignende interaksjoner var mye vanligere i det tidlige universet når galakser var nærmere hverandre. Observasjoner har oppdaget mange eksempler på ekstreme galakser i avstander fra 8 til 10 milliarder lysår. På de store avstandene er detaljert studie vanskelig med nåværende instrumenter, derav astronomenes interesse for sine nærliggende kolleger.
For å undersøke disse galaktiske "hot spots", benyttet Wilson og kollegene Smithsonian's Submillimeter Array. Den høye romlige oppløsningen av Array var avgjørende for denne studien, slik at teamet kunne undersøke galaktiske sentre der mesteparten av stjernedannelsen finner sted.
"Noen av disse galaksene har like mye gass som Melkeveien proppet inn i et område bare 2000 lysår på tvers - en femtiende (1/50) på størrelse med vår Galaxy," forklarte Wilson.
Omtrent tre fjerdedeler av tiden, at gasskrefter sprenger av stjernedannelse. I andre tilfeller mater gassen et gigantisk svart hull. Uansett blir mye energi pumpet ut i det infrarøde.
Wilson og kollegene bestemte de totale mengdene gass og støv i hver av de fem mest lysende galaksene de studerte. De delte de to tallene for å beregne gass-til-støv-forholdet.
Galakser som Melkeveien inneholder vanligvis rundt 100 ganger mer gass enn støv. Overraskende nok viste de ekstreme infrarøde galaksene lignende verdier.
"Gitt deres uvanlige miljø, er jeg ikke sikker på at jeg hadde forventet å se et normalt gass / støv-forhold," sa Wilson. "Det faktum at vi ser en normal verdi antyder ikke bare at masseberegningene våre er riktige, men også at disse galaksene er mer som våre egne enn vi kanskje hadde gjettet."
Lysende infrarøde galakser viser også noen interessante forskjeller fra sine kusiner i det tidlige universet. For eksempel er fjerne galakser typisk 10 ganger lysere i molekylutslipp, noe som indikerer at de inneholder mer gass. Den gassen har også en tendens til å bevege seg raskere, noe som gir bevis på at galaksene er mer massive. Mest interessant ser det ut til at fjerne ekstreme galakser er større i størrelse, noe som antyder at gasstettheten faktisk kan være lavere i disse fjerne galaksene til tross for deres større totale mengde gass.
Framtidig arbeid av Wilson og hennes team vil fokusere på å bestemme hvordan galakseegenskaper endres når interaksjoner og fusjoner utvikler seg over tid.
Hovedkvarter i Cambridge, Mass., Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), er et felles samarbeid mellom Smithsonian Astrophysical Observatory og Harvard College Observatory. CfA-forskere, organisert i seks forskningsavdelinger, studerer universets opprinnelse, evolusjon og endelige skjebne.
Originalkilde: CfA News Release
