Навіть незважаючи на те, що космічний апарат вичерпав запаси рідкого гелієвого теплоносія, необхідного для спостереження за інфрачервоною енергією далекої Всесвіту, дані, зібрані космічною обсерваторією Гершеля ESA, все ще допомагають розгадати космічні таємниці - наприклад, як ранні еліптичні галактики настільки швидко зрослись такими великими, заповнюючи вгору з зірками, а потім, досить раптово, взагалі вимикання зіркового утворення.
Тепер, використовуючи інформацію, спочатку зібрану Гершелем, а потім досліджуючи ближче з кількома іншими космічними та наземними обсерваторіями, дослідники знайшли "відсутність ланки" в еволюції ранніх еліптиків: величезне зоряне злиття двох масивних галактик, спійманих в акті, коли Всесвіту було лише 3 мільярди років.
Це була давня космологічна головоломка: як утворилися масивні галактики в ранньому Всесвіті? Спостереження далеких великих еліптичних галактик, повні старих червоних зірок (і кількох яскравих, молодих), що існували, коли Всесвіту було лише кілька мільярдів років, просто не співпадає з тим, як колись вважалося, що такі галактики утворюються, а саме через поступове накопичення багатьох менших карликових галактик.
Але такий процес зайняв би час - набагато довше, ніж кілька мільярдів років. Отже, ще одна припущення полягає в тому, що масивні еліптичні галактики могли бути утворені зіткненням і злиттям великих галактик, кожна з яких повна газу, пилу та нових зірок ... і що злиття спричинило б шалене утворення ще більше зірок.
Дослідження світлого регіону, вперше знайденого Гершелем, названого HXMM01, виявило таке злиття двох галактик, віддалених 11 мільярдів світлових років.
Величезні галактики пов'язані газовим містком і кожна з них має зоряну масу близько 100 мільярдів сонців - і вони породжують нових зірок з неймовірною швидкістю близько 2000 в рік.
"Ми дивимось на молодший етап у життя цих галактик - підлітковий сплеск активності, який триватиме недовго", - сказав Хай Фу з Каліфорнійського університету в Ірвіні, провідний автор нового дослідження, що описує результати .
Сховавшись за величезними хмарами космічного пилу, вона потребувала жарких очей Гершеля, щоб навіть помітити HXMM01.
"Ці галактики, що об'єднуються, обриваються новими зірками і повністю заховані пилом", - сказала співавтор Асанта Курай, також Каліфорнійський університет в Ірвіні. "Без далекозорових інфрачервоних детекторів Herschel, ми б не змогли побачити через пил дії, що відбуваються позаду".
Гершель вперше помітив зіткнення дуету на зображеннях, зроблених інфрачервоним світлом довшої хвилі, як показано на зображенні вище з лівого боку. Подальші спостереження багатьох інших телескопів допомогли визначити надзвичайний ступінь утворення зірки, що відбувається в процесі злиття, а також його неймовірну масу.
На зображенні праворуч видно крупним планом, з облягаючими галактиками. Червоні дані - із субміліметрового масиву Смітсонівської астрофізичної обсерваторії на вершині Мауна-Кеа, Гаваї, та показують захищені від пилу ділянки утворення зірок. Зелені дані, отримані дуже великим масивом Національної обсерваторії радіоастрономії поблизу Сокорро, штат Нью-Йорк, показують газ окису вуглецю в галактиках. Крім того, синій показує зіркове світло.
Хоча галактики в HXMM01 виробляють на тисячі більше нових зірок щороку, ніж наш власний Чумацький Шлях, такий високий рівень утворення зірок не є стійким. Газовий резервуар, що міститься в системі, буде швидко вичерпаний, гасячи подальше утворення зірок і призведе до старіння популяції низькомасових, прохолодних, червоних зірок - ефективно «вимикаючи» зіркові утворення, як те, що було засвідчено в інших ранніх еліптиках.
Доктор Фу та його команда оцінюють, що для перетворення всього газу в зірки знадобиться близько 200 мільйонів років, процес злиття завершиться протягом мільярда років. Кінцевим продуктом буде масивна червона та мертва еліптична галактика, що містить близько 400 мільярдів сонячних мас.
Дослідження опубліковано в інтернет-випуску журналу "22 травня" Природа.
Детальніше про випуск новин ESA Herschel читайте тут, а також на сайті NASA тут. Також перегляньте анімацію галактичного злиття нижче:
Основний кредит на зображення: ESA / NASA / JPL-Caltech / UC Irvine / STScI / Keck / NRAO / SAO
