Nowo odkryta galaktyka ma średnicę wynoszącą około 15 tys. lat świetlnych. Oznacza to, że jest znacznie mniejsza od naszej galaktyki, Drogi Mlecznej, której średnica wynosi 105,7 tys. lat świetlnych. BRI 1335-0417 – jak nazwano starożytną spiralę – liczy około 12,4 mld lat. Jest więc najstarszym znanym przykładem galaktyki spiralnej – starszym o 1,1 mld lat od poprzedniej rekordzistki, odkrytej w 2019 roku.
Galaktyka „ukrywała się” w archiwum
Naukowcy z SOKENDAI (Graduate University for Advanced Studies) i Narodowego Obserwatorium Astronomicznego Japonii opisali starożytną galaktykę po tym, jak znaleźli jej zdjęcie w archiwum naukowym interferometru ALMA. Dla niewprawnego oka obraz może wydawać się zamazany, ale w rzeczywistości zawiera zaskakującą ilość szczegółów – twierdzą autorzy odkrycia.
– Jakość danych ALMA była tak dobra, że mogłem zobaczyć mnóstwo detali, zupełnie jakby ta galaktyka znajdowała się w pobliżu – mówi główny autor badania Takafumi Tsukui.
Tsukui wyjaśnia, że widoczne zamglenie obrazu wynika z faktu, że zdjęcie nie zostało uchwycone w świetle widzialnym. ALMA zarejestrował fale radiowe emitowane przez jony węgla znajdujące się w galaktyce. Autor dodaje też, że BRI 1335-0417 zawierała dużą ilość pyłu, który przesłania światło gwiazd i utrudnia jej szczegółowe badanie. Oznacza to, że może być większa, niż wskazują szacunki dokonane na podstawie zdjęcia.
– Ponieważ BRI 1335-0417 jest bardzo odległym obiektem, możemy nie być w stanie zobaczyć jej prawdziwej krawędzi. Jak na galaktykę, która istniała we wczesnym wszechświecie, BRI 1335-0417 była olbrzymem – dodaje Tsukui.
Bardzo gęsta i ciężka jak Droga Mleczna
Naukowcy ustalili, że starożytna galaktyka jest bardzo gęsta. Ich zdaniem masa gwiazd i planet znajdujących się w BRI 1335-0417 jest równa masie Drogi Mlecznej, mimo że sama galaktyka jest znacznie mniejsza. Sugerują, że może być tak gęsta, ponieważ powstała w wyniku gwałtownego zderzenia dwóch mniejszych galaktyk niedługo po Wielkim Wybuchu.
Badacze sugerują też, że BRI 1335-0417 aktywnie tworzy gwiazdy. Gaz w zewnętrznej części galaktyki jest niestabilny grawitacyjnie, co sprzyja powstawaniu gwiazd. Taka sytuacja może wystąpić, gdy duża ilość gazu zostaje dostarczona z zewnątrz, prawdopodobnie w wyniku interakcji z mniejszą galaktyką.
Losy BRI 1335-0417 mogą dostarczyć istotnych wskazówek na temat tego, co ostatecznie stanie się z innymi galaktykami spiralnymi – w tym z Drogą Mleczną. Z obserwacji z 2010 roku wynika, że galaktyki spiralne stanowią ponad 70 proc. wszystkich znanych galaktyk we Wszechświecie. Jednak inne badania wykazały, że odsetek galaktyk spiralnych gwałtownie spada, gdy spojrzymy wstecz na historię Wszechświata.
Jak powstają galaktyki
Uważa się, że stare galaktyki zawierające duże ilości pyłu i aktywnie wytwarzające gwiazdy są przodkami gigantycznych galaktyk eliptycznych w obecnym Wszechświecie. W takim przypadku BRI 1335-0417 zmieni w przyszłości swój kształt na eliptyczną. Lub – wbrew konwencjonalnemu poglądowi – może pozostać galaktyką spiralną jeszcze przez długi czas.
Z pewnością obserwacje BRI 1335-0417 odegrają ważną rolę w badaniu ewolucji kształtu galaktyk. A lepsze poznanie mechanizmu ich powstawania i rozwoju może pomóc nam dowiedzieć się więcej nie tylko o historii kosmosu, ale też o przyszłości naszej galaktyki.
– Nasz Układ Słoneczny znajduje się w jednym ze spiralnych ramion Drogi Mlecznej. Zbadanie korzeni struktury spiralnej dostarczy nam wskazówek dotyczących środowiska, w którym się narodził. Mam nadzieję, że te badania pogłębią nasze zrozumienie historii powstawania galaktyk – podsumowuje starszy autor Satoru Iguchi, opiekun naukowy Tsukuiego.
Źródło: Science