Галактиката Бейби бум — рекордно звездообразуване в ранната Вселена

Откриване и наблюдения

Тя е открита от научния център "Спицър" на НАСА в Калифорнийския технологичен институт. Галактиката е новият рекордьор за най-ярка звездна галактика в много далечната Вселена, като яркостта ѝ е мярка за екстремната скорост на звездообразуване. Откритието е възможно благодарение на чувствителността на инфрачервените наблюдения, които позволяват да се види топлата прах, загрята от млади масивни звезди — прах, който в оптическия диапазон често скрива интензивното звездообразуване.

Скорост на звездообразуване и съпоставка

Галактиката Бейби бум е наричана "екстремната звездна машина", тъй като в нея се наблюдават звезди с изненадваща скорост - до 4000 на година. Нашата галактика Млечен път произвежда средно само 10 звезди годишно. Това означава темп на звездообразуване, по порядък стотици до хиляди слънчеви маси на година, което е десетки до стотици пъти по-високо от типичните скорости при локални „бурстови“ галактики.

При такъв темп, с продължителност от порядъка на десетки милиони години, галактиката може много бързо да натрупа голяма звездна маса. С това темпо на галактиката са необходими само 50 милиона години, за да се превърне в еквивалент на най-масивната галактика, наблюдавана някога. В космоложки мащаб 50 милиона години е много кратък период — това подчертава колко драматичен е процесът.

Научно значение и възможни причини

Откритието поставя под въпрос общоприетия модел за формиране на галактиките. Според него повечето галактики се разрастват бавно, като поглъщат части от други галактики, а не растат вътрешно. Друг необичаен аспект е фактът, че учените наблюдават тази галактика по времето, когато Вселената е била само на малко повече от 1,4 милиарда години. Очевидно галактиката е правила това, когато Вселената е била все още в зародиш.

Възможните механизми, които могат да предизвикат такъв мощен „бейби бум“, включват:

• интензивно сливане между газбогати галактики, което компресира газовете и задейства масово раждане на звезди;
• постъпване на обилен поток от студен газ от междугалактическата среда, който захранва галактиката с гориво за звездообразуване;
• вътрешни динамични процеси и нестабилности в голямо газово дисково тяло.

Всички тези сценарии имат различни наблюдателни подписи (напр. морфология, скоростни полета, количество прах и молекулен газ), затова следващите наблюдения са критични за изясняване на точната причина.

Какво предстои и защо е важно

"Тази галактика преживява голям бейби бум и произвежда повечето си звезди наведнъж", казва Питър Капак от научния център "Спицър" на НАСА. Главният изследовател на Cosmic Evolution Surveyor Ник Сковил от Калифорнийския технологичен институт отговори на този въпрос: "Може би за първи път ставаме свидетели на формирането на една от най-масивните елиптични галактики във Вселената".

За да се потвърдят изводите и да се разбере детайлно физиката на процеса, са необходими последващи наблюдения в различни дължини на вълните: висока пространствена разделителна способност, спектроскопия за измерване на точния червен отклон и динамиката, както и детекции на молекулен газ и прах. Такива данни ще помогнат да се уточни дали Бейби бум е резултат от рядък и краткотраен взрив или от дълготраен режим на необичайно ефективно звездообразуване.

Откритието обогатява нашето разбиране за това как бързо могат да се образуват големи галактични системи в ранната Вселена и защо някои галактики остават относително скромни, докато други преживяват подобни екстремни фази на растеж.