Kapsyen: Perenderan galaksi BX442 dan galaksi kerdil pendampingnya (kiri atas). Kredit: Dunlap Institute for Astronomy & Astrophysics / Joe Bergeron
Cahaya bintang kuno yang bergerak selama 10.7 bilion tahun telah mengejutkan - bukti galaksi lingkaran sebelum galaksi spiral lain diketahui terbentuk.
"Ketika anda kembali ke alam semesta awal, galaksi kelihatan sangat aneh, berantakan dan tidak teratur, tidak simetris," kata Alice Shapley, profesor fizik dan astronomi UCLA, dan pengarang bersama sebuah kajian yang dilaporkan dalam jurnal Nature hari ini . "Sebilangan besar galaksi lama kelihatan seperti bangkai kereta api. Pemikiran pertama kami adalah, mengapa ini sangat berbeza, dan begitu indah? "
Galaksi hari ini hadir dalam pelbagai bentuk dan ukuran yang unik. Beberapa, seperti Galaksi Bima Sakti kita, berputar cakera bintang dan gas yang disebut galaksi spiral. Galaksi lain, yang disebut galaksi elips, menyerupai bola gergasi bintang kemerahan yang lebih tua bergerak dalam arah rawak. Kemudian terdapat sebilangan besar galaksi berbentuk tidak tetap yang lebih kecil yang disatukan oleh graviti tetapi tidak mempunyai struktur yang kelihatan. Sebilangan besar populasi galaksi tidak teratur jenis ini menguasai Alam Semesta awal, kata Shapely.
Cahaya dari galaksi lingkaran yang sangat jauh ini, menempuh jarak hampir enam trilion batu per tahun, memerlukan 10.7 bilion tahun untuk mencapai Bumi; hanya 3 bilion tahun selepas Universe diciptakan dalam acara yang disebut Big Bang.
Menurut siaran akhbar dari UCLA, para astronom menggunakan mata tajam Teleskop Angkasa Hubble untuk mengintip 300 galaksi yang sangat jauh di awal Alam Semesta. Para saintis pada awalnya menganggap galaksi mereka, salah satu yang paling besar dalam tinjauan mereka dengan nama BX442 yang tidak glamor, adalah khayalan, mungkin dua galaksi saling tumpang tindih.
"Fakta bahawa galaksi ini wujud sangat mengejutkan," kata David Law, pengarang utama kajian dan rakan pasca doktoral Dunlap Institute di Dunlap Institute for Astronomy & Astrophysics University of Toronto. "Kebijaksanaan semasa menyatakan bahawa galaksi spiral 'reka bentuk besar' seperti itu tidak pernah ada pada masa awal sejarah alam semesta." Galaksi 'reka bentuk besar' mempunyai lengan spiral yang menonjol dan terbentuk dengan baik.
Untuk memahami imej mereka dengan lebih jauh, para astronom menggunakan alat canggih unik yang disebut spektrograf OSIRIS di W.M. Balai Cerap Keck di atas gunung berapi Mauna Kea yang tidak aktif di Hawaii. Instrumen itu, yang dibina oleh profesor UCLA James Larkin, membolehkan mereka mempelajari cahaya dari sekitar 3,600 lokasi di dan sekitar BX442. Spektrum ini memberi mereka petunjuk yang mereka perlukan untuk menunjukkan bahawa mereka benar-benar melihat galaksi lingkaran berputar tunggal.
Walaupun galaksi spiral banyak terdapat di seluruh kosmos semasa, itu tidak selalu berlaku. Galaksi spiral di Alam Semesta awal jarang berlaku kerana sering berlaku interaksi. "BX442 terlihat seperti galaksi yang berdekatan, tetapi di alam semesta awal, galaksi bertabrakan bersama lebih kerap," kata Shapely. “Gas turun dari medium intergalaksi dan memberi makan bintang yang terbentuk pada kadar yang jauh lebih cepat daripada sekarang; lubang hitam tumbuh pada kadar yang lebih pantas juga. Space Magazine membosankan jika dibandingkan dengan waktu awal ini. "
Shapely dan Law berpendapat tarikan graviti antara sahabat galaksi kerdil dan BX442 mungkin bertanggung jawab atas penampilan futuristiknya. Rakan itu kelihatan seperti gumpalan kecil dalam gambar mereka. Simulasi komputer yang dilakukan oleh Charlotte Christensen, seorang pelajar pasca doktoral di University of Arizona dan pengarang bersama makalah ini, memberikan bukti kepada idea ini. Akhirnya, BX442 dan galaksi yang lebih kecil kemungkinan akan bergabung.
Shapley mengatakan BX442 mewakili hubungan antara galaksi awal yang jauh lebih bergelora dan galaksi lingkaran berputar yang kita lihat di sekitar kita. "Sesungguhnya, galaksi ini dapat menonjolkan pentingnya interaksi penggabungan pada setiap zaman kosmik dalam mewujudkan struktur lingkaran reka bentuk yang besar," katanya.
Mempelajari BX442 kemungkinan akan membantu para astronom memahami bagaimana galaksi lingkaran seperti bentuk Bima Sakti, tambahnya.
Kapsyen 2: Gambar komposit warna palsu HST / Keck dari galaksi BX442. Kredit: David Law / Dunlap Institute for Astronomy & Astrophysics
