• Gravitasjonslinse

Hvorfor sitter det en normal galakse i utkanten av universet?

• 2024

Ved hjelp av et tyngdekraftstrick har astronomer funnet en normal galakse. Big deal, ikke sant? Saken er, hvor de fant det ikke normalt: Lyset vi ser fra det forlot galaksen 12,4 milliarder år siden , betyr at vi ser det som det var da selve universet bare var 1,4 milliarder år gammelt!

Det er det som gjør dette så rart . En normal galakse har ingen ting å være der da kosmos var så ung. Men likevel, der sitter den.

Galaksen heter SPT – S J041839–4751.9 (la oss kalle den SPT0418 for kort) og ble oppdaget i en himmelundersøkelse ved hjelp av Sørpolsteleskopet , som ser på lyset i millimeterbølgelengdene, langt utenfor hva øynene våre kan se. Galaksen ble markert som interessant den gangen, siden den så ut til å være støvete og sveve ut nye stjerner.

Oppfølgingsobservasjoner ble gjort ved bruk av ALMA , Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, som er langt kraftigere og har mye sterkere syn, for å si det sånn. Det de så er en av de første rare tingene ved denne normale galaksen.

ALMA -bildet av den svært fjerne galaksen SPT0418, forvrengt til en ring på grunn av tyngdekraften til en mellomliggende galakse. Kreditt: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), Rizzo et al.

Normalt, ikke sant? Det ser ganske merkelig ut for meg: Det er en ring! Bortsett fra at det er en slags mirage. Ved en tilfeldighet er nesten nøyaktig i en linje mellom oss og SPT0418 en annen galakse, som ligger omtrent 3 milliarder lysår fra oss. Etter hvert som lyset fra SPT0418 passerte denne nærmere galaksen på vei til oss, ble veien bøyet av gravitasjonen til den mellomliggende galaksen. Vi kaller et slikt dyr for a gravitasjonslinse , og mye er kjent. De forvrenger formen til den fjernere galaksen, noen ganger til flere blobs eller buer.

hva er det en gang en deadpool om

I motsetning til vår er denne galaksen imidlertid spesielt fekund. Det lager stjerner med en hastighet på 350 ganger solens masse per år! Det er en mye , så mye som to hundre ganger hastigheten Melkeveien lager stjerner. SPT0418 er det vi treffende kaller a starburst galaxy .

Men det er derfor det er så rart. Teoretiske studier av hvordan galakser dannes og utvikler seg over tid indikerer at slike stjerneskuddsgalakser bør se ganske kaotiske ut, tygget opp av turbulensen som oppstår når stjerner blir skrudd ut med den hastigheten. Massive stjerner blåser kraftige vinder, supernovaer detonerer som blinkpærer, og all den energien som frigjøres bør røre gassen opp i galaksen, noe som gjør den uregelmessig formet (pluss at det tidlig i universets alder bare ikke hadde vært mye tid å bli organisert). De fleste fjerne galakser vi ser er virkelig blobby. Det faktum at denne galaksen har en disk som ser ut til å være ganske rolig og stabil, er bisarr.

fjellet mellom oss sunn fornuft media

Kunstverk som viser Wolfe Galaxy, en massiv diskgalakse som ligner på Melkeveien som allerede var godt dannet da universet var 1,5 milliarder år gammelt. Kreditt: NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello

Interessant nok er det ikke alene. Tidligere i 2020 kunngjorde astronomer at de fant en diskgalakse på omtrent samme avstand, kalt Wolfe Galaxy. Som denne, er det ikke forstått hvordan den kan eksistere. Det er klart at de teoretiske modellene er feil, eller i det minste (og mer sannsynlig) ufullstendige. Det er åpenbart mer å lære om galakser som eksisterer på kanten av det observerbare universet.

Som jeg nevnte, er det nesten umulig å observere galakser som dette så langt unna uten gravitasjonslinser, som er tilfeldige og tynt fordelt over himmelen. Det betyr at det er vanskelig å se så langt unna og se hva som skjer, så vi må stole på teorien vår. Men så bygger vi stadig bedre teleskoper som ALMA, og finner ut at ting er annerledes enn vi forventet. Det skjer ganske ofte. Så å finne en merkelig normal galakse på et normalt merkelig sted er, merkelig, merkelig normalt!

Jobben nå er å finne ut hvorfor.