I 1926 utviklet den berømte astronomen Edwin Hubble sitt morfologiske klassifiseringsskjema for galakser. Denne metoden delte galakser i tre grunnleggende grupper - elliptiske, spirale og linseformede - basert på deres former. Siden den gang har astronomer brukt betydelig tid og krefter i et forsøk på å bestemme hvordan galakser har utviklet seg i løpet av milliarder av år for å bli disse formene.
En av de mest aksepterte teoriene er at galakser endret seg ved sammenslåing, der mindre skyer av stjerner - bundet av gjensidig tyngdekraft - kom sammen og endret størrelsen og formen til en galakse over tid. Imidlertid har en ny studie av et internasjonalt team av forskere avslørt at galakser faktisk kunne ha antatt sine moderne former gjennom dannelsen av nye stjerner i deres sentre.
Studien, med tittelen “Rotating Starburst Cores in Massive Galaxies at z = 2,5 “, ble nylig publisert i Astrofysiske journalbokstaver. Ledet av Ken-ichi Tadaki - en postdoktorisk forsker med Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics og National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) - gjennomførte teamet observasjoner av fjerne galakser for å få en bedre forståelse av galaktisk metamorfose.
Dette innebar bruk av bakkebaserte teleskoper for å studere 25 galakser som lå i en avstand på rundt 11 milliarder lysår fra Jorden. På denne avstanden så teamet hvordan disse galakene så ut for 11 milliarder år siden, eller omtrent 3 milliarder år etter Big Bang. Denne tidlige epoken sammenfaller med en periode med topp galakadannelse i universet, da grunnlaget for de fleste galakser ble dannet. Som Dr. Tadaki antydet i en pressemelding fra NAOJ:
”Det antas at massive elliptiske galakser dannes fra kollisjoner av skivegalakser. Men det er usikkert om alle elliptiske galakser har opplevd galakse-kollisjon. Det kan være en alternativ vei. ”
Å fange det svake lyset fra disse fjerne galakene var ingen enkel oppgave, og teamet trengte tre bakkebaserte teleskoper for å løse dem ordentlig. De begynte med å bruke NAOJs 8,2-m Subaru-teleskop på Hawaii for å plukke ut de 25 galakene i denne epoken. Deretter målrettet de dem for observasjoner med NASA / ESA Hubble-romteleskopet (HST) og Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) i Chile.
Mens HST fanget lys fra stjerner for å skjelne formen til galaksene (som de eksisterte for 11 milliarder år siden), observerte ALMA-matrisen submillimeterbølger som ble sendt ut av de kalde skyene av støv og gass - der nye stjerner dannes. Ved å kombinere de to var de i stand til å fullføre et detaljert bilde av hvordan disse galaksene så ut for 11 milliarder år siden da formene deres fortsatt utviklet seg.
Hva de fant var heller å fortelle. HST-bildene indikerte at tidlige galakser ble dominert av en diskkomponent, i motsetning til den sentrale bulefunksjonen vi har kommet til å assosiere med spiral- og linseformede galakser. I mellomtiden viste ALMA-bildene at det var enorme reservoarer av gass og støv i nærheten av sentrum av disse galaksene, noe som falt sammen med en veldig høy grad av stjernedannelse.
For å utelukke alternativ mulighet for at denne intense stjernedannelsen ble forårsaket av fusjoner, brukte teamet også data fra European Southern Observatory's Very Large Telescope (VLT) - som ligger ved Paranal-observatoriet i Chile - for å bekrefte at det ikke var indikasjoner på massiv galakse-kollisjoner som fant sted den gangen. Tadaki forklarte:
Her fikk vi bevis på at tette galaktiske kjerner kan dannes uten galakse-kollisjoner. De kan også dannes ved intens stjernedannelse i hjertet av galaksen. "
Disse funnene kunne føre til at astronomer revurderer sine nåværende teorier om galaktisk utvikling og hvordan de kom til å innta funksjoner som en sentral bule og spiralarmer. Det kan også føre til en revurdering av modellene våre angående kosmisk evolusjon, for ikke å nevne historien til egen galakse. Hvem vet? Det kan til og med få astronomer til å tenke nytt om hva som kan skje om noen få milliarder år, når Melkeveien skal kollidere med Andromeda Galaxy.
Som alltid, jo lenger vi undersøker universet, jo mer avslører det. Med hver åpenbaring som ikke passer til forventningene våre, blir hypotesene våre tvunget til å gjennomgå revisjon.
