De fleste av de tidlige galakser som astronomer har kunnet observere er små med en lav til moderat mengde stjerneproduksjon. Men nå har Herschel Space Observatory funnet en massiv støvfylt galakse som kverner ut stjerner til en utrolig hastighet, med alt dette som skjedde tilbake da kosmos bare 880 millioner år gammel. Galaksen er omtrent like massiv som Melkeveien vår, men produserer stjerner med en hastighet som er 2000 ganger større, noe som får forskerne til å kalle det en "maksimal-starburst" galakse.
Astronomene som er involvert i oppdagelsen, sier at dens eksistens utfordrer teoriene våre om galakseutviklingen.
"Massive, intense stjerneskjærsgalakser forventes bare å vises på senere kosmiske tider," sier Dominik Riechers, for tiden adjunkt ved Cornell. "Likevel har vi oppdaget dette kolossale starburst bare 880 millioner år etter Big Bang, da universet var på litt mer enn 6 prosent av sin nåværende alder. Riechers er den første forfatteren av avisen som beskriver funnene i 18. april-utgaven av tidsskriftet Nature.
Den rådende tanken om tidlig galakse- og stjernedannelse har vært at de første galaksene som dannes var relativt små og lette, og inneholdt bare noen få milliarder ganger massen til vår sol. De danner sine første stjerner med hastigheter på noen få ganger som Melkeveien opplever i dag, og galaksene ville vokse ved å slå seg sammen med andre små galakser. I teorien skulle galakser så massive som den nylig funnet galaksen - kalt HFLS3 - ikke være til stede så snart etter Big Bang.
HFLS3 fremstår som lite mer enn en svak, rød flekk i bilder fra Herschel Multi-tiered Extragalactic Survey (HerMES).
Den ekstreme avstanden til HFLS3 betyr at lyset har reist i nesten 13 milliarder år over verdensrommet før det nådde oss. Vi ser det derfor som det eksisterte i spedbarnsuniverset, bare 880 millioner år etter Big Bang eller ved 6,5% av universets nåværende alder.
Selv i den unge alderen var HFLS3 allerede nær melkemassen, med omtrent 140 milliarder ganger solens masse i form av stjerner og stjernedannende materiale. Etter ytterligere 13 milliarder år burde den ha vokst til å bli like stor som de mest massive galaksene som er kjent i det lokale universet.
“Å lete etter de første eksemplene på disse massive stjernefabrikkene er som å søke etter en nål i en høystakk; Herschel datasettet er ekstremt rikt, ”sa Riechers.
Titusenvis av massive, stjernedannende galakser er blitt oppdaget av Herschel som en del av HerMES, og det er en utfordring å sile gjennom dem for å finne de mest interessante.
"Denne spesielle galaksen fikk oppmerksomheten vår fordi den var lys, og allikevel veldig rød sammenlignet med andre som den," sa medetterforsker Dave Clements fra Imperial College London.
Mens oppdagelsen av denne eneste galaksen ikke er nok til å velte gjeldende teorier om galaksedannelse, kan det å finne flere galakser som denne utfordre disse teoriene, sier astronomene. I det minste vil teorier måtte modifiseres for å forklare hvordan denne galaksen dannet seg, sier Riechers.
"Denne galaksen er bare et spektakulært eksempel, men det forteller oss at ekstremt kraftig stjernedannelse var mulig tidlig i universet," sier Jamie Bock, professor i fysikk ved Caltech og en medforfatter av papiret.
Les teamets artikkel: En støvobservert massiv maksimal-starburst-galakse med en redshift på 6,34
Kilder: ESA, JPL, Caltech
