בשנת 1926 פיתח האסטרונום הידוע אדווין האבל את תוכנית המיון המורפולוגית שלו לגלקסיות. שיטה זו חילקה גלקסיות לשלוש קבוצות בסיסיות - אליפטיות, ספירליות ועדשות - על בסיס צורותיהן. מאז הקדישו אסטרונומים זמן רב ומאמץ בניסיון לקבוע כיצד גלקסיות התפתחו במשך מיליארדי שנים כדי להפוך לצורות אלו.
אחת התיאוריות המקובלות ביותר היא שהגלקסיות השתנו על ידי מיזוג, שם התכנסו ענני כוכבים קטנים יותר - כבולים בכוח הכבידה ההדדי, תוך כדי שינוי גודלה וצורתה של הגלקסיה לאורך זמן. עם זאת, מחקר חדש שנערך על ידי צוות חוקרים בינלאומי גילה כי גלקסיות יכלו למעשה לעלות על צורותיהן המודרניות באמצעות היווצרות כוכבים חדשים במרכזיהם.
המחקר, שכותרתו "סיבוב ליבות Starburst בגלקסיות מסיביות ב- ז = 2.5 ", פורסם לאחרונה ב מכתבי כתבי עת אסטרופיסיים. בראשות קן איצ'י טאדאקי - חוקר פוסט-דוקטורט במכון מקס פלאנק לפיזיקה חוצנית והמצפה האסטרונומי הלאומי של יפן (NAOJ) - הצוות ערך תצפיות על גלקסיות רחוקות בכדי לקבל הבנה טובה יותר של המטמורפוזה הגלקטית.
זה כלל שימוש בטלסקופים מבוססי קרקע לחקר 25 גלקסיות שנמצאו במרחק של כ- 11 מיליארד שנות אור מכדור הארץ. במרחק זה הצוות ראה כיצד נראו הגלקסיות הללו לפני 11 מיליארד שנה, או בערך 3 מיליארד שנה אחרי המפץ הגדול. תקופה מוקדמת זו עולה בקנה אחד עם תקופה של היווצרות גלקסיות שיא ביקום, כאשר היוו את היסודות של מרבית הגלקסיות. כפי שציין ד"ר טאדאקי בהודעה לעיתונות של NAOJ:
"מאמינים כי גלקסיות אליפטיות מאסיביות נוצרות מהתנגשות של גלקסיות דיסק. עם זאת, לא בטוח אם כל הגלקסיות האליפטיות חוו התנגשות גלקסית. יכול להיות שיש דרך חלופית. "
לכידת האור הקלוש של הגלקסיות הרחוקות הללו לא הייתה משימה קלה והצוות היה זקוק לשלושה טלסקופים מבוססי קרקע כדי לפתור אותם כראוי. הם התחילו בשימוש בטלסקופ סובארו, 8.2 מ 'של NAOJ בהוואי כדי לבחור את 25 הגלקסיות בתקופה זו. לאחר מכן כיוונו אותם לתצפיות באמצעות טלסקופ החלל האבל NASA / ESA (HST) ומערך המטרילימטר / תת מילימטר אטקמה גדול (ALMA) בצ'ילה.
בעוד שה- HST תפס אור מכוכבים כדי להבחין בצורת הגלקסיות (כפי שהיו קיימות לפני 11 מיליארד שנה), מערך ה- ALMA צפה בגלי תת-מימד שנפלטו על ידי העננים הקרים של אבק וגז - שם נוצרים כוכבים חדשים. על ידי שילוב השניים הם הצליחו להשלים תמונה מפורטת של מראה הגלקסיות הללו לפני 11 מיליארד שנה כשצורותיהם עדיין התפתחות.
מה שהם מצאו היה די לספר. תמונות HST הצביעו על כך שגלקסיות מוקדמות נשלטו על ידי רכיב דיסק, בניגוד לתכונה הבליטה המרכזית שבאנו לקשר לגלקסיות ספירליות ועדשות. בינתיים, תמונות ALMA הראו כי היו מאגרים מאסיביים של גז ואבק ליד מרכזי הגלקסיות הללו, אשר חפפו בקצב גבוה מאוד של היווצרות כוכבים.
על מנת לשלול אפשרות חלופית כי היווצרות כוכבים אינטנסיבית זו נגרמה על ידי מיזוגים, הצוות השתמש גם בנתונים מהטלסקופ הגדול מאוד של מצפה הכוכבים האירופי (VLT) - שנמצא במצפה הכוכב Paranal בצ'ילה - כדי לאשר כי לא היו שום אינדיקציות למסיבית התנגשויות גלקסיות המתרחשות באותה תקופה. תדאקי הסביר:
"הנה, השגנו ראיות מוצקות לכך שניתן ליצור גרעין גלקטי צפוף ללא התנגשויות גלקסיות. הם יכולים להיווצר גם על ידי היווצרות כוכבים אינטנסיבית בלב הגלקסיה. "
ממצאים אלה עלולים לגרום לאסטרונומים לחשוב מחדש על התיאוריות הנוכחיות שלהם לגבי האבולוציה הגלקטית, ואיך הם אימצו מאפיינים כמו בליטה מרכזית וזרועות ספירליות. זה יכול להוביל גם לחשיבה מחודשת של המודלים שלנו לגבי התפתחות קוסמית, שלא לדבר על ההיסטוריה של הגלקסיה עצמה. מי יודע? זה עשוי אפילו לגרום לאסטרונומים לחשוב מחדש על מה שעלול לקרות בעוד כמה מיליארד שנים, כאשר שביל החלב אמור להתנגש עם גלקסיית אנדרומדה.
כמו תמיד, ככל שאנו נחקרים ליקום, כך הוא מגלה. עם כל גילוי שאינו מתאים לציפיותינו, ההשערות שלנו נאלצות לעבור עדכון.
