גלקסיות מסיביות ביקום הקדום יצרו כוכבים בקליפ מהיר הרבה יותר ממה שהם עושים כיום - מה שיוצר את המקבילה לאלף שמשות חדשות בשנה. קצב זה הגיע לשיאו 3 מיליארד שנה אחרי המפץ הגדול, ובשישה מיליארד שנה גלקסיות יצרו את מרבית כוכביהן.
תצפיות חדשות מטלסקופ החלל האבל מראות שאפילו גלקסיות גמדיות - האשכולות הקטנים והמונים הנמוכים של כמה מיליארדי כוכבים - ייצרו כוכבים בקצב מהיר, והם מילאו תפקיד גדול מהצפוי בהיסטוריה המוקדמת של היקום.
כיום אנו נוטים לראות גלקסיות גמדיות הנצמדות לגלקסיות גדולות יותר, או לעיתים נקרות בפנים, ולא קיימות כאוספים בוערים של כוכבים בלבד. אולם אסטרונומים חשדו כי גמדים ביקום הקדום יכולים להפוך את הכוכבים במהירות. הבעיה היא שרוב התמונות אינן חדות כדי לחשוף את הגלקסיות הקלושות והמרוחקות שאנו צריכים לצפות בהן.
"כבר חשדנו שהגלקסיות המתפרצות של גמדים תורמות לגל המוקדם של היווצרות הכוכבים, אבל זו הפעם הראשונה שהצלחנו למדוד את ההשפעה שהייתה בפועל", אמר הכותב הראשי חכים אטק, מ- Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne. (EPFL) בהודעה לעיתונות. "נראה כי היה להם תפקיד משמעותי באופן מפתיע בתקופה בה היקום היווה את מרבית כוכביו."
מחקרים קודמים על גלקסיות התפרצות כוכבים ביקום הקדום היו מוטים לכיוון גלקסיות מאסיביות, והשאירו את המספר העצום של גלקסיות גמדיות שהיו קיימות בעידן זה. אולם היכולות הרגישות ביותר של המצלמה הרחבה 3 של האבל מאפשרות כעת לאסטרונומים להציץ לגלקסיות ננסיות בעלות מסה נמוכה ביקום הרחוק.
אטק ועמיתיו הסתכלו על 1000 גלקסיות משלושה מיליארד שנה לערך עד 10 מיליארד שנה אחרי המפץ הגדול. הם חפרו בנתונים שלהם, בחיפוש אחר קו H-alpha: קו ספקטרלי אדום עמוק נראה לעין, המתרחש כאשר אלקטרון מימן נופל מרמת האנרגיה השלישית לשניה התחתונה ביותר.
באזורים היוצרים כוכבים, הגז שמסביב מיונן ברציפות על ידי קרינה מכוכבים שהוקמו לאחרונה. לאחר יינון הגז, הגרעין והאלקטרונים שהוסרו יכולים להתחבר מחדש ליצירת אטום מימן חדש כאשר האלקטרון בדרך כלל במצב אנרגיה גבוה יותר. לאחר מכן האלקטרון הזה יעבור חזרה למצב הקרקע, תהליך שמייצר פליטת H-alpha בערך מחצית מהזמן.
אז קו H-alpha הוא בדיקה יעילה של היווצרות כוכבים והבהירות של קו H-alpha (שקל הרבה יותר לזהות אותה מאשר הרצף הקלוש, כמעט בלתי נראה) היא בדיקה יעילה של קצב היווצרות הכוכבים. משורה יחידה זו, אטק ועמיתיהם גילו שהקצב בו הכוכבים נדלקים בגמדים המוקדמים הוא גבוה באופן מפתיע.
"גלקסיות אלה יוצרות כוכבים כל כך מהר שהן באמת יכולות להכפיל את כל מסת הכוכבים שלהן ב -150 מיליון שנה בלבד - רווח מסוג זה במסה כוכבית ייקח לרוב הגלקסיות הרגילות 1-3 מיליארד שנים," אמר המחבר השותף ז'אן-פול. קניב, גם של EPFL.
הצוות עדיין לא יודע מדוע הגלקסיות הקטנות הללו מייצרות כמות כה גדולה של כוכבים. באופן כללי, התפרצויות של היווצרות כוכבים נחשבות לעקוב אחר אירועים קצת כאוטיים כמו מיזוגים גלקטיים או הלם של סופרנובה. אך על ידי המשך לימוד הגלקסיות הגמדיות הללו, אסטרונומים מקווים לשפוך אור על האבולוציה הגלקטית ולעזור לצייר תמונה עקבית של אירועים ביקום הקדום.
העיתון פורסם היום בכתב העת Astrophysical וניתן לצפות בו כאן. ה- Hubblecast האחרון (להלן) מכסה גם את התוצאה המרגשת הזו.
