V vesolju odkrili velik in vroč objekt

Astronomi so v vesolju naleteli na presenetljivo odkritje, ki ruši dosedanje predstave o tem, kako naj bi se galaksije in njihovi jatni sistemi razvijali, poroča Science Alert. V šibkem ostanku sevanja po Velikem poku so zaznali senco, ki razkriva nenavadno velik in izjemno vroč objekt – galaktično jato SPT2349-56.

Ta "supercluster" je nastal le približno 1,4 milijarde let po nastanku Vesolja, vendar je plin v njegovem notranjem okolju mnogo bolj vroč, kot bi smel biti v tako zgodnji fazi kozmosa. Po trenutnih modelih bi moral gravitacijski proces segrevanja trajati več milijard let, da bi dosegel temperature, kakršne so izmerili pri SPT2349-56.

Astrofizik Dazhi Zhou z Univerze Britanske Kolumbije je ob tem poudaril, da je bilo odkritje presenetljivo:

"Nismo pričakovali tako vroče jate v tako zgodnjem obdobju. Sprva sem dvomil, da je signal sploh resničen, saj je bil premočan. Po dolgotrajnih preverjanjih pa smo potrdili, da je plin vsaj petkrat bolj vroč od napovedi."

SPT2349-56 so prvič opazili leta 2010 s teleskopom na Južnem polu. Že takrat je bilo jasno, da gre za nekaj posebnega. Nadaljnje raziskave so leta 2018 razkrile, da ga sestavlja več kot 30 galaksij, ki so v obdobju zgodnjega Vesolja nastajale z neverjetno hitrostjo – kar tisočkrat hitreje kot danes nastajajo zvezde v Rimski cesti. Galaksije so se hkrati hitro približevale druga drugi, kar nakazuje burno fazo združevanja.

Ker se je ta dramatičen proces odvijal pred približno 12,4 milijarde let, so astronomi pričakovali, da bo "supercluster" ponudil vpogled v ključne faze razvoja galaksij.

Mednarodna raziskovalna ekipa pod vodstvom Zhouja je uporabila izjemno občutljivo mrežo radijskih teleskopov ALMA v Čilu, da bi podrobno preučila kozmično mikrovalovno ozadje – enakomeren sij, ki je ostal po ohlajanju Vesolja po Velikem poku. V tem sevanju so iskali značilno popačenje, imenovano Sunjajev-Zeldovičev učinek, ki nastane, ko vroči elektroni v plinu jate galaksij trčijo s fotoni mikrovalovnega ozadja.

Ker je to sevanje izjemno enakomerno, že majhna odstopanja ustvarijo kontrast, ki ga lahko zaznamo kot nekakšno "senco". Pri SPT2349-56 je bil ta signal izjemno močan in nedvoumen.

Analiza je pokazala, da elektroni v plinu dosegajo temperature nad 10 milijonov kelvinov. To je mnogo več, kot bi lahko povzročila sama gravitacija. Raziskovalci zato domnevajo, da so vlogo odigrali curki energije iz treh supermasivnih črnih lukenj, ki so jih pred kratkim odkrili v tem klastru.

Astrofizik Scott Chapman z Univerze Dalhousie je ob tem poudaril:

"Nekaj v zgodnjem vesolju je moralo v okolico že zelo zgodaj vnašati ogromne količine energije. Najverjetneje so to supermasivne črne luknje, ki so oblikovale mlado jato veliko močneje, kot smo pričakovali."

Odkritje tako vročega in energičnega okolja v tako zgodnjem obdobju pomeni, da trenutni modeli razvoja galaktičnih jat niso popolni. Raziskovalci menijo, da bo treba v prihodnje upoštevati celoten ekosistem klastrov – od intenzivnega nastajanja zvezd do vpliva črnih lukenj in dinamike medgalaktičnega plina.

Zhou dodaja, da je razumevanje teh procesov ključno za razumevanje današnjih velikih galaksij:

"Želimo ugotoviti, kako medsebojno delujejo burno nastajanje zvezd, aktivne črne luknje in pregreto okolje jat. Le tako bomo razumeli, kako so nastali sodobni galaktični sistemi."

Vir: Science Alert