Πανάρχαιοι γαλαξίες-γολιάθ πονοκεφαλιάζουν τους επιστήμονες. Massive Primordial Galaxies Found Swimming in Vast Ocean of Dark Matter

Η ηλικία τους σε συνδυασμό με το κολοσσιαίο μέγεθος τους δεν είναι συμβαδίζουν με τα κοσμολογικά μοντέλα. Καλλιτεχνική απεικόνιση των δύο πρώιμων κολοσσιαίων γαλαξιών. Artist impression of a pair of galaxies from the very early universe. Credit: NRAO/AUI/NSF; D. Berry

Εντοπίστηκαν δύο γαλαξίες κολοσσιαίου μεγέθους που σχηματίστηκαν στις αρχές της ύπαρξης του Σύμπαντος και οι επιστήμονες αναρωτιούνται πώς συνέβη αυτό αφού η κρατούσα θεωρία για την γέννηση και εξέλιξη του Σύμπαντος δεν μπορεί να εξηγήσει την παρουσία τους.

To correct for the effects of gravitational lensing in these galaxies, the ALMA data (left panel) is compared to a lensing-distorted model image (second panel from left). The difference is shown in the third panel from the left. The structure of the galaxy, after removing the lensing effect, is shown at right. This image loops through the different velocity ranges within the galaxy, which appear at different frequencies to ALMA due to the Doppler effect. Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); D. Marrone et al.

Την ανακάλυψη που δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Nature» έκανε ομάδα επιστημόνων, με επικεφαλής τον αναπληρωτή καθηγητή αστρονομίας Νταν Μαρόουν, του πανεπιστημίου της Αριζόνα. Εκτιμάται ότι κατά τη στιγμή της παρατήρησής τους με το τηλεσκόπιο ALMA του Ευρωπαϊκού Νοτίου Αστεροσκοπείου (ESO) στη Χιλή, οι δύο γαλαξίες είχαν ηλικία σχεδόν 800 εκατομμυρίων ετών μετά το «Μπιγκ Μπανγκ» και το φως τους χρειάσθηκε περίπου 13 δισεκατομμύρια χρόνια για να φθάσει στη Γη.

A composite image showing ALMA data (red) of the two galaxies of SPT0311-58. These galaxies are shown over a background from the Hubble Space Telescope (blue and green). The ALMA data show the two galaxies' dusty glow. The image of the galaxy on the right is distorted by gravitational lensing. The nearer foreground lensing galaxy is the green object between the two galaxies imaged by ALMA. Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Marrone, et al.; B. Saxton (NRAO/AUI/NSF); NASA/ESA Hubble

Το ζεύγος των «γολιάθ», με την κοινή ονομασία SPT0311-58, είναι τόσο μεγάλο που σχεδόν καταρρίπτει τις έως τώρα θεωρίες για το πώς εξελίχθηκε το σύμπαν. Ο ένας από τους δύο γαλαξίες είναι ο μεγαλύτερος που έχει ποτέ βρεθεί από την εποχή που το σύμπαν είχε ηλικία έως ενός δισεκατομμυρίου ετών μετά το «Μπιγκ Μπανγκ». Εκτιμάται ότι έχει μάζα περίπου όσο 273 δισεκατομμύρια ήλιοι, ενώ ο μικρότερος γαλαξίας έχει μάζα «μόνο» 40 δισεκατομμύρια ηλιακές μάζες.

«Οποιοσδήποτε από τους δύο γαλαξίες από μόνος του θα ήταν μια ακραία περίπτωση και παρόλα αυτά βρήκαμε δύο μαζί», δήλωσε ο Κρις Χέιγουορντ του Κέντρου Υπολογιστικής Αστροφυσικής του Ινστιτούτου Flatiron της Νέας Υόρκης. «Πιθανώς υπάρχουν μόνο ελάχιστα τέτοια αντικείμενα σε ολόκληρο τον ουρανό. Είμαστε τυχεροί που βρήκαμε δύο από αυτά», δήλωσε ο Μαρόουν.

Γύρω από το ζευγάρι των γαλαξιών υπάρχει μια ακόμη μεγαλύτερη άλως σκοτεινής ύλης που τους περιβάλλει και η οποία υπολογίσθηκε ότι έχει μάζα τουλάχιστον ένα τρισεκατομμύριο φορές μεγαλύτερη από τον Ήλιο μας. «Πρόκειται για μια από τις πιο σπάνιες και ακραίες συσσωματώσεις σκοτεινής ύλης στο σύμπαν» δήλωσε ο Χέιγουορντ. Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι καθώς οι δύο γαλαξίες βρίσκονται πολύ κοντά, σύντομα θα συγχωνευθούν και θα δημιουργήσουν τον μεγαλύτερο γαλαξία στην ιστορία του σύμπαντος.

Πηγές: https://www.nature.com/articles/nature24629 - http://www.tovima.gr/science/physics-space/article/?aid=922734