Astronomi su prvi put uočili gustu galaktičku jezgru koja plamti svjetlošću milijuna novorođenih zvijezda u ranom svemiru.
Nalaz baca svjetlo na to kako su se eliptične galaksije, veliki skupovi starijih zvijezda, siromašni plinom, najprije formirali u ranom svemiru. To je pitanje koje desetljećima izmiče astronomima.
Istraživački tim prvi je otkrio kompaktno galaktičko jezgro, nazvano GOODS-N-774, na slikama iz svemirskog teleskopa Hubble. Kasnija zapažanja iz svemirskog teleskopa Spitzer, svemirskog opservatorija Herschel i W.M. Opservatorij Keck pomogao je da ovo bude istinsko znanstveno otkriće.
Jezgra se formirala prije 11 milijardi godina, kada je svemir bio star manje od 3 milijarde godina. Iako je samo djelić veličine Mliječnog puta, on je u to vrijeme već sadržavao iznad dvostruko više zvijezda od naše vlastite galaksije.
Teorijske simulacije sugeriraju da se divovske eliptične galaksije formiraju iznutra prema van, s velikom jezgrom koja označava prve faze formiranja. Ali većina pretraga ovih jezgara koje se formiraju pojavila se praznih ruku, što je ovo prvo zapažanje i fenomenalan nalaz.
"Stvarno nismo vidjeli proces formiranja koji bi mogao stvoriti ovako guste stvari", objasnila je vodeća autorica Erica Nelson sa sveučilišta Yale u priopćenju za javnost. „Sumnjamo da je ovaj proces stvaranja jezgre fenomen jedinstven za rani svemir jer je rani svemir, kao cjelina, bio kompaktniji. Danas je svemir toliko difuzan da više ne može stvarati takve objekte. "
Uz određivanje veličine galaksije na Hubbleovim slikama, tim je kopao u arhivirane daleko infracrvene slike Spitzera i Herschela kako bi izračunali koliko brzo kompaktna galaksija stvara zvijezde. Čini se da proizvodi 300 zvijezda godišnje, stopu 30 puta veću od Mliječnog puta.
Do bijesne formacije zvijezda vjerojatno dolazi jer se galaktička jezgra formira duboko u gravitacijskom bunaru tamne materije. Njegova neobično velika masa stalno ubacuje plin, komprimirajući ga i stvarajući zvijezde iskre.
Ali ti pragovi stvaranja zvijezda stvaraju prašinu, koja blokira vidljivu svjetlost. To vam pomaže objasniti zašto astronomi dosad nisu vidjeli tako daleku jezgru, kao što su ih mogli lako propustiti u prethodnim istraživanjima.
Tim misli da je ubrzo nakon ranog vremenskog perioda koji smo vidjeli, jezgra prestala formirati zvijezde. Tada se vjerojatno spojila s drugim manjim galaksijama, sve dok se nije transformirala u mnogo veću galaksiju, sličnu masivnijim i sedativnijim eliptičnim galaksijama koje danas vidimo.
"Mislim da se našim otkrićem postavlja pitanje je li se takav način izgradnje galaksija zapravo dogodio ili ne", rekao je koautor Pieter van Dokkum sa sveučilišta Yale. "Pitanje je sada, koliko često se to događalo?"
Tim sumnja da drugih galaktičkih jezgara ima u izobilju, ali skrivenih iza vlastite prašine. Budući infracrveni teleskopi, poput James Webb svemirskog teleskopa, trebali bi moći pronaći više tih ranih objekata.
Rad je objavljen 27. kolovoza u časopisu Nature i dostupan je na mreži.
