Ομαδική συγχώνευση γαλαξιών σημάδεψε τις απαρχές του Σύμπαντος. Assembly of massive galaxy cluster witnessed for the first time

Έρευνα ομάδας επιστημόνων του Πανεπιστημίου Γέιλ αποκάλυψε ένα μοναδικό κοσμικό φαινόμενο.  Μια συγχώνευση στην οποία συμμετείχαν 14 γαλαξίες. A dense flock of 14 galaxies from 1.4 billion years after the Big Bang is destined to become one of the most massive structures in the modern universe. Astronomers recently discovered a group of interacting and merging galaxies in the early universe, as seen in this artist's illustration. Credit: ESO/M. Kornmesser; Creative Commons Attribution 3.0 Unported (CC-BY)

Ερευνητική ομάδα με επικεφαλής επιστήμονες του Πανεπιστημίου Γέιλ ανακάλυψαν ένα μοναδικό κοσμικό φαινόμενο που συνέβη όταν το Σύμπαν βρισκόταν ακόμη στην… παιδική του ηλικία. Με την βοήθεια του τηλεσκοπίου South Pole Telescope στην Ανταρκτική οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι πριν από περίπου 12 δισ. έτη, όταν το Σύμπαν ήταν περίπου 1,5 δισ. ετών, υπήρξε συγχώνευση 14 γαλαξιών. Η συγχώνευση δύο γειτονικών γαλαξιών είναι μια συνήθης κοσμική διαδικασία.

Αν συμβαίνει να βρίσκονται σε κοντινή απόσταση μεταξύ τους περισσότεροι από δύο γαλαξίες είναι πιθανό να εμπλακούν όλοι σε μια συγχώνευση. Στην μεγαλύτερη γαλαξιακή συγχώνευση που έχει εντοπιστεί μέχρι σήμερα είχαν εμπλοκή τέσσερις γαλαξίες. Κάνοντας παρατηρήσεις με το South Pole Telescope οι ερευνητές κάποια στιγμή έπεσαν πάνω σε μια πηγή από την οποία εκπεμπόταν έντονη λάμψη. Το φαινόμενο αυτό τους κέντρισε το ενδιαφέρον και εστίασαν την προσοχή τους σε αυτό διαπιστώνοντας αρχικά ότι η πηγή αυτή βρισκόταν στα βάθη του Σύμπαντος.

This image shows how astrophysicists zoomed in on the galaxy merger. Photograph: NSF/AUI/NRAO

Τα δεδομένα που συνέλεξαν τους οδήγησαν στο συμπέρασμα ότι η λάμψη αυτή ήταν προϊόν της συγχώνευσης γαλαξιών και πιο συγκεκριμένα της λάμψης των νέων άστρων που σχηματίζονταν καθώς εξελισσόταν η συγχώνευση. Η συγχώνευση γαλαξιών δημιουργεί νέους γαλαξίες στους οποίους γεννιούνται άστρα με ρυθμό περίπου χίλιες φορές μεγαλύτερη από αυτή που γεννιούνται στους υπάρχοντες γαλαξίες.

SPT2349-56, as captured by the South pole Telescope (left), the Atacama Pathfinder Experiment (middle), and the Atacama Large Millimeter Array (right)(Credit: ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Miller et al.)

Αν πράγματι στην συγκεκριμένη συγχώνευση συμμετείχαν 14 γαλαξίες ο ρυθμός γέννησης άστρων θα ήταν τέτοιος που να δικαιολογεί την έντονη λάμψη που έγινε ορατή από εμάς στην άλλη άκρη του Σύμπαντος. Οι ερευνητές εκτιμούν ότι οι 14 γαλαξίες ήταν κυριολεκτικά στοιβαγμένοι ο ένας δίπλα στον άλλο.

The ALMA and APEX telescopes have peered deep into space — back to the time when the Universe was one tenth of its current age — and witnessed the beginnings of gargantuan cosmic pileups: the impending collisions of young, starburst galaxies. Astronomers thought that these events occurred around three billion years after the Big Bang, so they were surprised when the new observations revealed them happening when the Universe was only half that age! These ancient systems of galaxies are thought to be building the most massive structures in the known Universe: galaxy clusters. Credit: ESO

Υπολογίζουν ότι οι 14 γαλαξίες βρίσκονταν όλοι μαζί σε μια έκταση 4-5 μεγαλύτερη από την έκταση που έχει ο γαλαξίας μας. Η ανακάλυψη αυτή αναμένεται να προσφέρει νέα στοιχεία τόσο για τις γαλαξιακές συγχωνεύσεις και την γέννηση νέων άστρων όσο και για την εξέλιξη του Σύμπαντος. Ήδη οι επιστήμονες πονοκεφαλιάζουν για το πώς συνέβη σε μια τόσο πρώιμη περίοδο του Σύμπαντος να έχει δημιουργηθεί μια τόσο πυκνή «γειτονιά» γαλαξιών.

Πηγές: A massive core for a cluster of galaxies at a redshift of 4.3. Nature, 2018; 556 (7702): 469 DOI: 10.1038/s41586-018-0025-2 - http://www.tovima.gr/science/physics-space/article/?aid=970574