В первые несколько миллиардов лет после Большого взрыва Вселенная содержала гораздо больше так называемых галактик со вспышками звездообразования, чем предсказывают модели. По-видимому, от 60 до 90% звезд в ранней Вселенной образовались в результате всплеска роста галактик. Это то, что показывает анализ более 20 000 далеких галактик. Команда, возглавляемая астрономами из Университета Гронингена (Нидерланды), вскоре опубликует свои выводы в The Astrophysical Journal.
Галактики звездообразования — это галактики, переживающие всплеск роста. Они производят гораздо больше звезд, чем обычно, за относительно короткий период времени. Всплеск звездного роста длится от 10 до 100 миллионов лет. Галактики часто живут миллиарды лет и могут претерпевать несколько всплесков роста. Чтобы вызвать всплеск роста, необходим внезапный приток газа, иначе строительные блоки для новых звезд скоро закончатся. Такой приток может возникнуть, например, при сближении двух галактик.
Исследовательская группа под руководством Пьерлуиджи Ринальди, доктора философии. студент Гронингенского университета (Нидерланды), изучил данные более чем 20 000 далеких галактик. Эти данные были собраны в последние годы с помощью космического телескопа Хаббла, с помощью прибора MUSE на Европейском очень большом телескопе в Чили и с помощью космического телескопа Спитцер. Телескопы заглянули так далеко в прошлое, что исследователи смогли изучить галактики, сформировавшиеся от 11 до 13 миллиардов лет назад. Большой взрыв произошел 13,7 миллиарда лет назад.
Анализ показывает, что в первые несколько миллиардов лет после Большого взрыва от 20 до 40% всех звездообразующих галактик были галактиками со вспышками звездообразования. На эти галактики во время всплеска роста приходится от 60 до 90% нового прироста звезд. Для сравнения, сегодня Вселенная намного спокойнее, и только около 10% новых звезд рождаются в галактиках со вспышками звездообразования.
Кроме того, анализ показывает, что всплески роста чаще происходят в меньших галактиках, чем в более крупных. Кажется даже, что многие маленькие галактики со вспышками звездообразования были захвачены телескопами как раз в тот момент, когда они формируются. «В этом смысле вы можете сравнить это со скачком роста у людей. Он также сильнее всего проявляется в младенчестве», — говорит Ринальди.
Результаты стали неожиданностью, потому что до недавнего времени галактики со вспышками звезд считались необычными и имели второстепенное значение в формировании и росте галактик. «Даже самые последние и самые сложные модели формирования галактик не предсказывали этого», — сказал Ринальди. «Кажется вероятным, что физические процессы происходят в слишком малом масштабе, чтобы модели могли их объяснить».
Карина Капути (Университет Гронингена), научный руководитель Ринальди, добавляет: «Конечно, это дает нам пищу для размышлений в отношении этих моделей. И это хороший знак». В предстоящий период Капути хочет дополнительно исследовать происхождение и эволюцию первых галактик. Она может это сделать, потому что недавно получила грант NWO Vici, а также потому, что космический телескоп Джеймса Уэбба также будет фокусировать свои зеркала на далеких галактиках.
