Slučajno otkrivena galaksija bez zvezda: Naučnici zbunjeni - više pitanja nego odgovora

Tim, koji je pomoću teleskopa Green Bank (GBT) otkrio galaksiju nazvanu J0613+52, smatra da bi ona mogla biti najbleđa, odnosno, najtamnija galaksija koja je ikada otkrivena.

„GBT je pronašao ovaj objekat dok je slučajno bio usmeren na pogrešne koordinate. To je galaksija sastavljena samo od gasova – nema vidljivih zvezda“, izjavila je Karen O’Neil, viša naučnica Opservatorije Green Bank.

„Zvezde bi mogle biti tamo. Ali ih mi ne možemo videti“, dodala je ona.

Galaksija je neočekivano blizu

U novom otkriću posebno je zanimljivo to što ta galaksija, puna primordijalnog gasa, od nas nije udaljena milijardama svetlosnih godina kao što bi to bilo očekivano, piše Index.hr.

Naime, da je reč o galaksiji iz vremena kada je svemir bio u ranoj fazi razvoja, u kojoj se od gasova još nisu stigle razviti zvijezde, ona bi od nas bila udaljena oko 13.8 milijardi godina koliko je prošlo od velikog praska. Umesto toga, J0613+52 je od nas udaljena samo 270 miliouna svetlosnih godina.

J0613+52 nije prva bleda, jedva vidljiva galaksija koja je otkrivena. Zapravo, astronomi su na nju nabasali tokom posmatranja vodonika u više galaksija niske površinske svetline (LSB) pomoću nekoliko velikih radioteleskopa raspoređenih širom sveta.

Među njima ključnu ulogu odigrali su Green Bank Telescope (GBT), najveći potpuno upravljivi radioteleskop na svetu koji se nalazi u Green Banku, u Zapadnoj Virdžiniji, i radioteleskop Nançay u Pariškom opservatorijumu. Naime, astronomi su u svom istraživanju uočili nesrazmernost u podacima koje su prikupili sa ta dva teleskopa. Ova diskrepancija (raskorak) dovela je do otkrića J0613+52, koja je bleđa od svih do sada otkrivenih LSB galaksija.

Galaksije sa malo ili nimalo zvezda

LSB galaksije obično imaju sićušnu populaciju zvezda raspoređenu u svom velikom prostranstvu. Rezultat je da emituju mnogo manje svetlosti po jedinici površine od standardnih galaksija kao što su Mlečni put i Andromeda.

Često su jedva nešto malo svetlije od pozadinske svetlosti noćnog neba, što ih čini izuzetno teškim za uočiti. Budući da se uglavnom sastoje od gasova i prašine, jedini način da se promatraju su radioteleskopi.

Na primer, prva LSB galaksija koja je otkrivena 1980-ih bila je Malin 1. Ona je pet puta veća od Mlečnog puta i još uvek predstavlja jednu od najvećih spiralnih galaksija ikada viđenih. Ipak, uprkos tako velikim dimenzijama, njena ukupna svetlost je samo 1 odsto veća od svetlosti Mlečnog puta.

Prema dosadašnjim posmatranjima, LSB galaksije razvijaju se mnogo sporije od drugih galaksija, a mnoge još uvek prolaze rane faze formiranja zvezda. Astronomi veruju da je to zbog toga što su koncentracije gasova u njima toliko niske da ne uspevaju stvoriti veće količine iz kojih bi gravitacijskim privlačenjem na samom kraju nastale zvezde.

Cilj istraživanja u kojem je otkrivena galaksija J0613+52 bio je utvrditi masu i sadržaj gasa u LSB galaksijama čija priroda predstavlja probleme za postojeće teorije o formiranju zvezda i razvoju galaksija.

Jedinstvena tamna galaksija

J0613+52 je kategorisana među 350 LSB galaksija koje su predmet istraživanja velikih radioteleskopa, ali je po nekim svojstvima ipak jedinstvena.

Posebno iznenađuje to što se u njoj ne formiraju zvezde iako je vrlo bogata gasovima. Čini se da je vrlo jednolično rasprostranjena i vrlo izolovana, jer tokom 13.8 milijardi godina u njoj nije došlo ni do kakvih gravitacionih interakcija koje bi poremetile gas, bilo da ga rašire ili gurnu u nakupine potrebne za pokretanje značajnijeg stvaranja zvezda. To je čini jedinstvenom.

„Znamo da je to galaksija neverovatno bogata plinom. Ali ne pokazuje da se u njoj stvaraju zvezde kao što bi očekivali, verovatno zato što su njeni gasovi previše difuzno rasprostranjeni“, rekla je O’Neil.

„Osim toga, ona je istovremeno predaleko od drugih galaksija koje bi u nekim interakcijama mogle pomoći u stvaranju zvezda u njoj“, dodala je.

Sastavljena od gasova nastalih još u Velikom prasku

Prema O’Neil i nenim kolegama, J0613+52 je prva galaksija sastavljena od primordijalnih gasova koja se nalazi blizu nas.

Sastavljena je uglavnom od vodonika i helijuma koji su nastali nedugo nakon Velikog praska i nisu obogaćeni teškim elementima ili metalima nastalim u fuzijskim procesima i eksplozijama zvezda. To je nešto što bi astronomi očekivali videti mnogo dalje od nas, što znači mnogo dalje u istoriji svemira.

Još jedna zanimljivost J0613+52 je činjenica da se okreće onako kako bi se to očekivalo od normalne spiralne galaksije.

Naime, istraživački tim je u J0613+52 uspeo da identifikuje Dopplerov pomak u valnim daljinama radiotalasa, koji je povezan sa rotacijom galaksije. To je poznati efekat u kojem se talasne dužine onih delova objekta koji se kreću prema nama skraćuju, a onih delova koji se udaljavaju produžuju.

Više pitanja nego odgovora

Sve u svemu, otkriće J0613+52 otvorilo je više pitanja nego što je ponudilo odgovora. Jedno od najvažnijih pitanja je ima li još takvih LSB-ova ili je to jedinstvena galaksija.

Tim smatra da bi duboko snimanje u više talasnih dužina svetlosti možda moglo otkriti više sličnih ultratamnih LSB-ova.

„Pregled celog neba posebno osetljivim instrumentom poput teleskopa Green Bank mogao bi otkriti više takvih objekata“, poručila je O’Neil, koja je nalaze tima predstavila na 243. sastanku Američkog astronomskog društva u New Orleansu u Louisiani.

***

BONUS VIDEO: