Masivne galaksije u ranom Svemiru formirale su zvijezde na mnogo brži isječak nego danas - stvarajući ekvivalent tisuću novih sunca godišnje. Ova stopa dosegla je svoj vrhunac 3 milijarde godina nakon Velikog praska, a sa 6 milijardi godina galaksije su stvorile većinu svojih zvijezda.
Nova promatranja iz svemirskog teleskopa Hubble pokazuju da su čak i patuljaste galaksije - male, male masene grozdovi od nekoliko milijardi zvijezda - stvarale zvijezde velikom brzinom, igrajući veću ulogu od očekivane u ranoj povijesti svemira.
Danas imamo tendenciju da se patuljaste galaksije priliježu za veće galaksije ili ponekad zahvaćene unutar njih, a ne da postoje kao blistave kolekcije zvijezda. Ali astronomi su sumnjali da bi patuljci u ranom Svemiru mogli brzo pretvoriti zvijezde. Problem je u tome što većina slika nije dovoljno oštra da bi otkrila slabe, daleke galaksije koje trebamo promatrati.
"Već smo sumnjali da će patuljaste galaksije probiti zvijezde pridonijeti ranom valu stvaranja zvijezda, ali ovo je prvi put da smo uspjeli izmjeriti učinak koji su oni zapravo imali", rekao je glavni autor Hakim Atek iz Veleučilišta École Polyéheque de Lausanne (EPFL) u priopćenju za javnost. "Čini se da su imali iznenađujuće značajnu ulogu tijekom epohe u kojoj je Svemir formirao većinu svojih zvijezda."
Dosadašnje studije galaktika zvijezda u ranom Svemiru bile su pristrane prema ogromnim galaksijama, ostavljajući za sobom ogroman broj patuljastih galaksija koje su postojale u ovom dobu. Ali vrlo osjetljive mogućnosti Hubbleove širokokutne kamere 3 sada su omogućile astronomima da zaviruju u patuljaste galaksije male mase u dalekom svemiru.
Atek i njegove kolege pogledali su 1000 galaksija od otprilike tri milijarde godina do 10 milijardi godina nakon Velikog praska. Kopali su svoje podatke u potrazi za H-alfa: duboko crvenom vidljivom spektralnom linijom, koja nastaje kada elektron vodika padne s svoje treće na drugu najnižu razinu energije.
U regijama koje stvaraju zvijezde, okolni plin se kontinuirano ionizira zračenjem novonastalih zvijezda. Jednom kada se plin ionizira, jezgra i uklonjeni elektron mogu se rekombinirati kako bi tvorili novi atom vodika s elektronom koji je obično u višem energetskom stanju. Taj će se elektron kasnije kaskadno vratiti u osnovno stanje, proces koji stvara emisiju H-alfa oko polovine vremena.
Dakle, linija H-alfa je učinkovita sonda formiranja zvijezda, a svjetlina H-alfa linije (koju je mnogo lakše detektirati nego slabašni, gotovo nevidljivi kontinuum) učinkovita je sonda brzine stvaranja zvijezda. Iz ove jedne crte, Attek i njegove kolege otkrili su da je stopa kojom se zvijezde uključuju u ranim patuljcima iznenađujuće visoka.
"Ove galaksije formiraju zvijezde tako brzo da bi u stvari mogle udvostručiti cjelokupnu masu zvijezda u samo 150 milijuna godina - ovakav dobitak zvjezdane mase odnio bi većinu normalnih galaksija 1-3 milijardi godina", rekao je koautor Jean-Paul Kneib, također iz EPFL-a.
Tim još ne zna zašto ove male galaksije proizvode tako velik broj zvijezda. Općenito, smatra se da pragovi formiranja zvijezda prate pomalo kaotične događaje poput galaktičkih spajanja ili šoka supernove. No, nastavljajući proučavati ove patuljaste galaksije, astronomi se nadaju baciti svjetlost na evoluciju galaktika i pomoći da oslikaju konzistentnu sliku događaja u ranom Svemiru.
Rad je danas objavljen u Astrofizičkom časopisu i može se pogledati ovdje. Najnoviji Hubblecast (dolje) također pokriva ovaj uzbudljiv rezultat.
