הכיתוב: עיבוד של אמן לגלקסיה BX442 ולגלקסיה המלווה של הגמדי (מלמעלה למעלה). קרדיט: מכון דנלאפ לאסטרונומיה ואסטרופיסיקה / ג'ו ברגרון
אור הכוכבים העתיק שנסע במשך 10.7 מיליארד שנה הביא הפתעה - עדות לגלקסיה ספירלית הרבה לפני שידוע כי גלקסיות ספירליות אחרות התגבשו.
"כשחוזרים אחורה בזמן ליקום המוקדם, הגלקסיות נראות ממש מוזרות, מגושמות ולא סדירות, לא סימטריות," אמרה אליס שפלי, פרופסור חבר ב- UCLA לפיזיקה ואסטרונומיה, וכותבת שותף למחקר שדווח בכתב העת של היום Nature. . "הרוב המכריע של הגלקסיות הישנות נראות כמו תאונות רכבת. המחשבה הראשונה שלנו הייתה, מדוע זה כל כך שונה, וכל כך יפה? "
הגלקסיות כיום מגיעות במגוון צורות וגדלים ייחודיים. חלקם, כמו גלקסיית שביל החלב שלנו, הם דיסקים מסתובבים של כוכבים וגז המכונים גלקסיות ספירליות. גלקסיות אחרות, המכונות גלקסיות אליפטיות, דומות למסלולי ענק של כוכבים ישנים אדמדמים הנעים לכיוונים אקראיים. אז יש שורה של גלקסיות קטנות יותר בצורת סדירה המחוברות זו בזו בכוח הכבידה אך חסרות מבנה גלוי כלשהו. אוכלוסיה גדולה ומגוונת מסוגי הגלקסיות הלא סדירות הללו שלטה ביקום הקדום, אומרת Shapely.
אור מהגלקסיה הספירלית הרחוקה להפליא, שנסע כמעט שישה טריליון מיילים בשנה, לקח 10.7 מיליארד שנים להגיע לכדור הארץ; 3 מיליארד שנה בלבד לאחר שנוצר היקום באירוע שנקרא המפץ הגדול.
על פי הודעה לעיתונות של UCLA, אסטרונומים השתמשו בעיניו החדות של טלסקופ החלל האבל כדי לרגל אחרי 300 גלקסיות רחוקות מאוד ביקום הקדום. המדענים חשבו במקור שהגלקסיה שלהם, אחת המסיביות ביותר בסקר שלהם, בשם BX442, לא הייתה אשליה, אולי שתי גלקסיות שהונחו זו על זו.
"העובדה שהגלקסיה הזו קיימת היא מדהימה," אמר דייוויד לאו, מחבר הראשי של המחקר ודוקטורנט במכון דונלפ במכון דונלאפ באוניברסיטת טורונטו לאסטרונומיה ואסטרופיסיקה. "החוכמה הנוכחית גורסת כי גלקסיות ספירלה 'מעוצבות' כאלה פשוטות לא היו קיימות בזמן כה מוקדם בתולדות היקום." לגלקסיה 'מפוארת' יש זרועות ספירליות בולטות ומעוצבות היטב.
כדי להבין את הדימוי שלהם יותר, אסטרונומים השתמשו בכלי ייחודי עדכני בשם הספקטרוגרף OSIRIS בבית ה- W.M. מצפה הכוכבים בקק בראש הר הגעש הרדום מאונה קאה בהוואי. המכשיר, שנבנה על ידי פרופסור UCLA, ג'יימס לארקין, איפשר להם ללמוד אור מכ- 3,600 מוקדים ב- BX442 וסביבתה. ספקטרום זה נתן להם את הרמזים הדרושים להם כדי להראות שהם אכן מסתכלים על גלקסיה ספירלית אחת מסתובבת.
בעוד שגלקסיות ספיראליות קיימות בשפע בכל הקוסמוס הנוכחי, זה לא תמיד היה המקרה. גלקסיות ספירלתיות ביקום הקדום היו נדירות בגלל אינטראקציות תכופות. "BX442 נראה כמו גלקסיה סמוכה, אך ביקום המוקדם, גלקסיות התנגשו יחד בתדירות גבוהה הרבה יותר", אומר Shapely. "הגשם גשם מהמדיום הבין-גלקטי והכוכבים שהאכילו נוצרו בקצב מהיר הרבה יותר ממה שהם כיום; גם חורים שחורים צמחו בקצב מהיר הרבה יותר. מגזין החלל משעמם בהשוואה לתקופה המוקדמת הזו. "
Shapely and Law חושבים שמשיכה הכבידה בין בן לוויה לגלקסיה ננסית לבין BX442 עשוי להיות אחראי למראה העתידני שלה. בן הזוג נראה ככיפה קטנה בדמותם. הדמיות ממוחשבות שערכה שארלוט כריסטנסן, סטודנטית לדוקטורט באוניברסיטת אריזונה וכותבת העיתון, נותנת עדות לרעיון זה. בסופו של דבר, BX442 והגלקסיה הקטנה ככל הנראה יתמזגו.
שפלי אמר כי BX442 מייצג קשר בין גלקסיות מוקדמות שהן הרבה יותר סוערות לבין הגלקסיות הספירליות המסתובבות שאנו רואים סביבנו. "אכן, גלקסיה זו עשויה להדגיש את החשיבות של אינטראקציות מיזוג בכל תקופה קוסמית ביצירת מבנה ספיראלי עיצובי מפואר," אמרה.
לימוד BX442 עשוי לסייע לאסטרונומים להבין כיצד גלקסיות ספירליות כמו צורת שביל החלב, הוסיפה.
כיתוב 2: תמונת מצב מורכבת של HST / Keck של גלקסיה BX442. קרדיט: דיוויד חוק / מכון דנלאפ לאסטרונומיה ואסטרופיסיקה
