Το σύμπαν συνεχίζει να εκπλήσσει! Δέκα φορές περισσότεροι υπέρλαμπροι γαλαξίες, από τις θεωρητικές προβλέψεις!

Μια ομάδα αστρονόμων με επικεφαλής το SRON Netherlands Institute for Space Research παρατήρησε ότι υπάρχουν 10 φορές περισσότεροι φωτεινοί γαλαξίες στο υπέρυθρο φως, από ότι η ακτινοβολία των άστρων μπορεί να παράγει σύμφωνα με τα μοντέλα. Εάν η παρατήρηση είναι σωστή, σημαίνει ότι μόνο τα αστέρια δεν μπορούν να εξηγήσουν τη φωτεινότητα των πιο λαμπρών γαλαξιών στο υπέρυθρο φάσμα. Η εργασία δημοσιεύτηκε σε ειδική έκδοση του Astronomy & Astrophysics.

Μετά την Μεγάλη Έκρηξη, πριν από 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια, οι γαλαξίες άρχισαν να σχηματίζονται σχετικά γρήγορα, περίπου 3 δισεκατομμύρια χρόνια αργότερα. Υπήρχε άφθονο αέριο για να δημιουργήσει δισεκατομμύρια αστέρια, έτσι ένα μικρό μέρος αυτών των πρώιμων γαλαξιών μπόρεσαν να εξελιχθούν σε τεράστιους, υπερ-φωτεινούς γαλαξίες, με μια φωτεινότητα 10 τρισεκατομμυρίων ήλιων.

Καθώς τα αποθέματα αερίου εξαντλούνταν με το χρόνο, λιγότεροι γαλαξίες μπορούσαν να αναπτυχθούν με τον αρχικό γρήγορο ρυθμό. Όταν οι αστρονόμοι παρατήρησαν παλαιότερα το σύμπαν με το υπέρυθρο διαστημικό τηλεσκόπιο Herschel, διαπίστωσαν ότι αυτή η θεωρία ισχύει σε μεγάλο βαθμό. Ωστόσο, από την άποψη των απόλυτων αριθμών, φαίνεται ότι υπάρχουν πάνω από 10 φορές περισσότεροι υπερ-φωτεινοί υπέρυθροι γαλαξίες, τόσο στον πρώιμο κόσμο όσο και στις πιο πρόσφατες εποχές. Δυστυχώς, η χωρική ανάλυση του Herschel δεν μπόρεσε να εντοπίσει όλους τους μεμονωμένους γαλαξίες, οπότε οι επιστήμονες δεν μπορούσαν να είναι σίγουροι.

Για την νέα έρευνα, με επικεφαλής το SRON, χρησιμοποιήθηκε το τηλεσκόπιο LOFAR - με υψηλότερη χωρική ανάλυση - για να διακρίνει τους γαλαξίες ξεχωριστά. Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι πράγματι, υπάρχουν πάνω από 10 φορές περισσότεροι υπερ-φωτεινοί γαλαξίες από ότι προβλέπει η θεωρία. Με μια βεβαιότητα 50% είναι σίγουροι πλέον ότι πρέπει να αναζητήσουμε μια διαφορετική θεωρία για την εξέλιξή τους.

Οι ερευνητές αναρωτιούνται εάν οι γαλαξίες αυτοί τροφοδοτούνται από τον σχηματισμό αστεριών ή από μια υπερμεγέθη και επεκτεινόμενη μαύρη τρύπα στο εσωτερικό τους. Εάν τροφοδοτούνται μόνο από σχηματισμό αστεριών, οι υπερ-φωτεινοί υπέρυθροι γαλαξίες θα πρέπει να σχηματίζουν αστέρια με ρυθμό μερικών χιλιάδων ηλιακών μαζών ετησίως. Τα θεωρητικά μοντέλα δεν μπορούν να εξηγήσουν τον σχηματισμό άστρων με τόσο ακραίους ρυθμούς, ακόμα και στο απώτερο παρελθόν. Έτσι, ένα εναλλακτικό σενάριο είναι ότι τροφοδοτούνται κυρίως από την ακτινοβολία μιας κεντρικής μαύρης τρύπας καθώς άστρα και άφθονο αέριο εισέρχονται σε αυτήν, κάνοντας την να αυξάνεται συνεχώς!

ΠΗΓΗ: https://phys.org/news/2020-11-ten-hyper-luminous-galaxies-stars.html

ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΑ: Credit:Terry Balard. (CC BY 2.0).

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ: Οι πλανήτες σχηματίζονται πολύ νωρίτερα από ότι πίστευαν οι επιστήμονες!