אסטרונומים הבחינו לראשונה בגרעין גלקטי צפוף בוער באורם של מיליוני כוכבים שזה עתה נולדו ביקום המוקדם.
הממצא שופך אור על איך גלקסיות אליפטיות, המפגשים הגדולים והעניים בגז של כוכבים ישנים, אולי נוצרו לראשונה ביקום המוקדם. זו שאלה שחמקה מאסטרונומים מזה עשרות שנים.
צוות המחקר חשף לראשונה את הגרעין הגלקטי הקומפקטי, שכונה GOODS-N-774, בתמונות מטלסקופ החלל האבל. תצפיות מאוחרות יותר מטלסקופ החלל שפיצר, מצפה החלל הרשל ומהוו.מ. מצפה הכוכבים של קק עזר להפוך את זה לממצא מדעי אמיתי.
הגרעין נוצר לפני 11 מיליארד שנה, אז היקום היה בן פחות משלושה מיליארד שנה. למרות שרק חלק קטן מגודלו של שביל החלב, באותה תקופה הוא כבר הכיל מעל פי שניים כוכבים מכוכב הגלקסיה שלנו.
הדמיות תיאורטיות מעלות כי גלקסיות אליפטיות ענקיות נוצרות מבפנים החוצה, עם גרעין גדול המסמן את שלבי היווצרותם הראשונים. אולם מרבית החיפושים אחר ליבות היוצרים הללו עלו בידיים ריקות, מה שהופך את זה לתצפית ראשונה ולממצא פנומנלי.
"באמת שלא ראינו תהליך היווצרות שיכול ליצור דברים שהם צפופים כל כך", הסבירה הסופרת הראשית אריקה נלסון מאוניברסיטת ייל בהודעה לעיתונות. "אנו חושדים שתהליך היווצרות ליבה זו הוא תופעה הייחודית ליקום המוקדם מכיוון שהיקום המוקדם ככלל היה קומפקטי יותר. כיום היקום כה מפוזר שהוא לא יכול ליצור עוד חפצים כאלה. "
לצד קביעת גודל הגלקסיה מתמונות האבל, הצוות חפר בתמונות אינפרא אדום רחוקות שנשמרו מספיצר והרשל כדי לחשב כמה מהר הגלקסיה הקומפקטית יוצרת כוכבים. נראה שהוא מייצר 300 כוכבים בשנה, קצב גדול פי 30 משביל החלב.
היווצרות הכוכבים התזזיתית מתרחשת ככל הנראה מכיוון שהליבה הגלקטית נוצרת עמוק בתוך באר כבידה של חומר אפל. המסה הגבוהה באופן יוצא דופן שואבת כל הזמן גז פנימה, דוחסת אותו ומניעה היווצרות כוכבים.
אך פרצי היווצרות כוכבים אלה יוצרים אבק החוסם את האור הנראה. זה עוזר להסביר מדוע אסטרונומים לא ראו גרעין כה רחוק לפני כן, מכיוון שהם הוחמצו בקלות בסקרים קודמים.
הצוות חושב שזמן קצר לאחר התקופה המוקדמת שאנו יכולים לראות, הגרעין הפסיק להקים כוכבים. סביר להניח שהוא התמזג עם גלקסיות קטנות אחרות, עד שהפך לגלקסיה גדולה בהרבה, בדומה לגלקסיות האליפטיות המאסיביות והמרגיעות יותר שאנו רואים כיום.
"אני חושב שהתגלית שלנו מיישבת את השאלה אם מצב זה של בניית גלקסיות אכן קרה או לא," אמר חברו של פיטר ואן דוקום מאוניברסיטת ייל. "השאלה כעת היא, באיזו תדירות זה התרחש?"
הצוות חושד כי גרעינים גלקטיים אחרים נמצאים בשפע, אך מוסתרים מאחורי אבק משלהם. טלסקופ אינפרא אדום עתידי, כמו טלסקופ החלל ג'יימס ווב, אמור להיות מסוגל למצוא יותר מהאובייקטים המוקדמים הללו.
העיתון פורסם ב27- באוגוסט בטבע והוא זמין באינטרנט.
