Нові знімки надали детальну інформацію про процес формування перших зірок і структур у Всесвіті. Вчені вважають, що галактики не формувалися відразу.
Міжнародна команда астрономів з Університету Ноттінгема і Центру астробіології (CAB, CSIC-INTA) використовували дані від космічного телескопа Габбл (HST) і телескопа Gran Telescopio Canarias (GTC), вивчаючи так звані прикордонні поля для дослідження найменших і найбільш тьмяних галактик у близькому Всесвіті.
Було доведено, що ймовірно, формування галактик було нерівномірним. Перші результати досліджень були опубліковані в журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS).
Одним із найцікавіших питань, на яке астрономи намагаються відповісти протягом багатьох десятиліть, є питання про те, як і коли утворилися перші галактики. Одна з гіпотез припускає, що перші зірки формувалися швидко, майже одночасно в різних секторах космосу, що зароджувався. На противагу цій думці існує точка зору про переривчасте, короткочасне зародження зірок, викликане, зокрема, злиттям і посиленою акрецією газу.
"Формування галактики можна порівняти з автомобілем," - пояснює Пабло Г. Перес-Гонсалес, один зі співавторів статті та співробітник Центру астробіології (CAB/CSIC-INTA) в Іспанії.
Ґрунтуючись на цій логіці, ранні галактики могли володіти "дизельним" механізмом формування зірок, який повільно і безперервно додавав нові зірки, перетворюючи газ на порівняно невеликі світила без значного прискорення. Ми знаємо швидкість цих процесів, оскільки вище вказані дві можливі альтернативні теорії. Цілком очевидно, що якби відбувалися короткострокові еволюційні спалахи, то перші зірки були б величезними і недовговічними.
Якщо ми не розуміємо фізичної природи раннього зореутворення, то ми не можемо точно визначити, як ці процеси впливали на генерацію вуглецю і кисню. Загалом, у нас немає чіткого уявлення про те, як працював перший ядерний генератор, яке паливо використовували, які частинки виробляли і як вони поширювалися.
Для вирішення цієї проблеми астрономи використовують силу гравітаційного лінзування і дані GTC, щоб знайти найближчі аналоги найперших галактик. Вони об'єднують дані з найсучасніших телескопів, таких як HST і GTC, з використанням природних телескопів.
Професор Кріс Конселіс з Манчестерського університету шукає великі скупчення галактик, які викривляють простір-час, щоб використовувати їх як природні телескопи для дослідження. Однак цього недостатньо для отримання точних результатів.
Спостереження за деякими масивними скупченнями лягли в основу дослідження. Астрономи схиляються до версії, що формування галактик відбувалося за принципом "стоп-старт" зі сплесками активності, за якими слідували затишшя.
Доктор Гріффітс із Ноттінгемського університету вважає, що початок формування галактики відбувається нерівномірно, як двигун автомобіля, що смикається з періодами посиленого зореутворення, за якими слідують сонні інтервали. Він також вважає, що малоймовірно, що злиття галактик зіграло важливу роль у виникненні цих сплесків зореутворення, і що потрібно шукати альтернативні причини, які можуть посилювати акрецію газу.
"Ми виявили ці об'єкти завдяки високоякісним даним SHARDS у поєднанні з візуалізацією космічного телескопа "Габбл", що дає змогу розпізнати газ, нагрітий свіжоутвореними зірками. Такий гарячий газ випускає випромінювання на певних хвилях, які ми називаємо емісійними лініями, аналогічно неоновому світлу. Дослідження цих емісійних ліній може допомогти зрозуміти процеси формування та розвитку галактик".
"Спостереження надали найдеталізованіші дані для виявлення карликових галактик за їхніми емісійними лініями, що дало нам змогу виокремити системи, в яких нещодавно розпочався процес зореутворення", - додає Перес-Гонсалес, один зі співавторів дослідження та головний дослідник проєкту GTC SHARDS Frontier Fields.
