Dzięki Kosmicznemu Teleskopowi Chandra grupa astronomów prowadzona przez absolwenta uniwersytetu na Florydzie – Jingzhe Ma – udowodniła, że w niedawno odkrytej galaktyce rodzi się niespotykanie duża liczba nowych gwiazd.
Galaktyka SPT 0346‐52 znajdująca się 12,7 miliardów lat świetlnych od Ziemi oglądana jest w przełomowym stadium ewolucji, około 1 miliard lat po Wielkim Wybuchu.
Naukowcy po raz pierwszy zaobserwowali ją przez South Pole Telescope, następnie przez inne teleskopy naziemne oraz kosmiczne. Dane z największego na świecie radiointerferometru w Chile pokazały ekstremalnie jasną emisję podczerwieni. Wyniki te sugerują, że wewnątrz galaktyki może zachodzić intensywny proces formowania się nowych gwiazd.
Symulacja połączenia dwóch galaktyk wskutek ich kolizji. W prawym górnym rogu znajduje się zdjęcie zrobione w podczerwieni i promieniowaniu rentgenowskim.
Istnieje jednak alternatywne wyjaśnienie tego zjawiska. Promieniowanie mogło powstać w wyniku dynamicznego powiększania się supermasywnej czarnej dziury znajdującej się w centrum galaktyki. Gaz przemieszczający się w kierunku czarnej dziury ogrzewa się, powodując, że otaczająca go materia zaczyna świecić niezwykle jasno w podczerwieni.
Aby zbadać tę teorię naukowcy posłużyli się pracującym w zakresie promieniowania rentgenowskiego teleskopem Chandra oraz radioteleskopem w Australii. Nie wykryto jednak promieniowania X ani fal radiowych, dlatego można było wykluczyć czarną dziurę jako powód silnego promieniowania podczerwonego.
„Wiemy teraz, że w centrum SPT 0346‐52 nie znajduje się pochłaniająca materię czarna dziura, lecz świeci ona światłem nowo narodzonych gwiazd” stwierdził Jingzhe Ma. “Dostarcza to informacji o tym, w jaki sposób kształtowały się galaktyki we wczesnych latach istnienia wszechświata.”
„Galaktyki Gwiazdotwórcze” – tym określeniem posługują się astronomowie opisując galaktyki, w których rodzi się znaczna liczba nowych gwiazd. Jak mówi profesor Anthony Gonzalez, termin ten nie oddaje jednak nasilenia, z jakim ten proces zachodzi w SPT 0346‐52, dlatego nazywają ją „hiper-gwiazdotwórczą”.
Łączna masa gwiazd powstających w ciągu jednego roku w SPT 0346‐52 wynosi około 4,5 tys. mas Słońca. Dla porównania, w Drodze Mlecznej jest to jedna masa Słońca. Produkcja tak dużej liczby gwiazd w tak krótkim czasie oznacza, że ogromne skupisko chłodnego gazu przekształcane jest w gwiazdy z niesamowitą wydajnością.
„SPT 0346‐52 jest interesująca ze względu na to, że zaobserwowaliśmy intensywny proces powstawania gwiazd, lecz nic nie wskazuje na to, że w jej centrum znajduje się dynamicznie rosnąca supermasywna czarna dziura. Mamy zamiar dokładniej zbadać tę galaktykę, aby zrozumieć co wywołało zachodzące w niej procesy” tłumaczy profesor Joaquin Vieira.
Naukowcy napotkali jednak pewne komplikacje podczas badań. Proces soczewkowania grawitacyjnego powoduje, że gromada galaktyk, do której należy SPT 0346‐52, wydaje się kilkakrotnie jaśniejsza, niż jest w rzeczywistości. Utrudnia to astronomom prowadzenie dokładniejszych obserwacji.
Mimo to pojawiła się już hipoteza wyjaśniająca procesy zachodzące w tej galaktyce. Uczeni podejrzewają, że dynamiczne procesy wewnątrz SPT 0346‐52 mogą być skutkiem kolizji dwóch galaktyk. Po zderzeniu, gaz znajdujący się w centrum nowo powstałego skupiska materii zostaje sprężony, co może doprowadzić do tak gwałtownego procesu gwiazdotwórczego.
Naukowcy liczą jednak na to, że analizując więcej galaktyk podobnych do SPT 0346‐52, zdobędą nowe informacje o ewolucji masywnych galaktyk i supermasywnych czarnych dziur.
