Astronomii au surprins formarea unui cluster galactic masiv
O echipă internaţională de astronomi, care a studiat un protocluster de galaxii aflat în formare, a ajuns la concluzia că galaxiile masive se măresc mai degrabă datorită gazului molecular rece care condensează şi formează stele, decât ca urmare a unor coliziuni galactice violente.
Spiderweb, o galaxie masivă aflată în centrul unui protocluster galactic îndepărtat, se formează din gazul molecular din clusterul galactic. În această reprezentare artistică, protogalaxiile au culoarea alb și roz, iar monoxidul de carbon are culoarea albastră. Credit: M. Kornmesser / ESO.
În general, astronomii consideră că formarea celor mai mari galaxii din Univers se desfăşoară în două etape. Astfel, s-a presupus că în ultimii 10 miliarde de ani galaxiile gigantice s-au mărit în special datorită înglobării unor galaxii mai mici aflate în apropiere.
Cu toate acestea, simulările computerizate au prezis că, într-o fază anterioară, care a durat câteva miliarde de ani, stelele acestor galaxii s-au format prin acreţia gazului din galaxii.
Pentru a verifica această predicţie, astronomii au studiat galaxia Spiderweb (MRC 1138-262), un obiect cosmic aflat la o distanţă de aproape 10 miliarde de ani-lumină.
Aşa cum au explicat astronomii, Spiderweb nu reprezintă doar o singură galaxie, ci mai degrabă un protocluster galactic. Toate galaxiile acestui cluster sunt încorporate într-un halou gigant de hidrogen atomic (gaz neutru şi ionizat).
În centrul protoclusterului galactic există o gaură neagră supermasivă care emite jeturi de particule relativiste, raze de particule având energii mari, care au fost evidenţiate în urma observațiilor radio. Acestea au sugerat că galaxiile din protocluster se vor uni, în cele din urmă, pentru a forma o singură galaxie eliptică gigant în centrul clusterului galactic.
Astronomii au folosit observatoarele radio Australia Telescope Compact Array (ATCA) și Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) pentru a detecta monoxidul de carbon din Spiderweb. Prezența acestui gaz indică o cantitate mai mare de hidrogen molecular, care este mult mai dificil de detectat.
Se estimează că masa gazului molecular depăşeşte de 100 de miliarde de ori masa Soarelui.
Astronomii au fost surprinşi de această cantitate uriaşă de gaz, dar şi de temperatura scăzută a acestuia, aproximativ -200 ºC. Acest gaz molecular rece este materia primă pentru apariţia unor noi stele.
„Este surprinzător cât de rece este acest gaz, care are o temperatura de aproximativ -200 ºC”, a declarat un membru al echipei de astronomi, Dr. Matthew Lehnert, de la Astrophysics Institute of Paris, Franta.
„Ne-am aşteptat să observăm o mulțime de galaxii al căror colaps să încălzească gazul și din acest motiv ne-am gândit că monoxidul de carbon este mult mai dificil de detectat”.
Prezenţa monoxidului de carbon în acest gaz indică faptul că acesta a fost îmbogățit cu elemente chimice ca urmare a exploziilor de supernove din generațiile anterioare de stele, susţin astronomii.
Observațiile astronomice efectuate cu ajutorul ATCA au evidenţiat extinderea acestui gaz, iar observațiile efectuate cu ajutorul VLA au relevat că cea mai mare parte a gazului rece nu se află în protogalaxii, ci între acestea.
„Acesta este un sistem uriaş, deoarece gazul molecular ocupă o regiune care este de trei ori mai mare decât galaxia Calea Lactee”, a declarat un membru al echipei de astronomi, Dr. Preshanth Jagannathan, de la National Radio Astronomy Observatory.
„Spiderweb este un laborator uimitor, care ne permite să asistăm la formarea unor supergalaxii în interiorul unor clustere galactice care sunt „orașele cosmice” ale Universului”, a adăugat un alt membru al echipei de astronomi, Dr. George Miley, de la University of Leiden.
Astronomii au afirmat că toate aceste observaţii contribuie la înţelegerea modului prin care aceste obiecte cosmice gigant se formează din oceanul de gaz care le înconjoară.
Rezultatele studiului au fost publicate în data de 2 decembrie 2016 în revista Science.
Sursă: Sci-News