Według artykułu opublikowanego w czasopiśmie Nature, astronomowie odkryli dwie gigantyczne galaktyki, które istniały w młodym wszechświecie i są otoczone całym „oceanem” ciemnej materii, której masa jest bilionów razy większa od masy Słońca.
„Kiedyś myśleliśmy, że w młodości Wszechświat był zamieszkiwany przez wiele małych galaktyk, które stopniowo jonizowały ośrodek międzygalaktyczny i czyniły go przezroczystym dla światła i innych form promieniowania. Niedawne zdjęcia z ALMA pomogły odkryć, że tak nie jest i po raz kolejny cofnąć czas, w którym we Wszechświecie pojawiły się pierwsze naprawdę duże galaktyki”- powiedział Daniel Marrone z University of Arizona w Tucson (USA).
Pierwsze galaktyki, zdaniem naukowców, pojawiły się w wyniku bezpośredniego grawitacyjnego zapadania się gigantycznych obłoków gazu, które powstały w pustce Wszechświata w wyniku niewielkich nieregularności w rozkładzie materii, generowanych przez grawitacyjne „echo” procesu superszybkiej ekspansji Wszechświata po Wielkim Wybuchu.
Niektóre z tych obłoków zamieniły się w pojedyncze galaktyki, podczas gdy inne, większe, stały się przodkami dziesiątek i setek „megamiast gwiazd”, zjednoczonych w gromady i supergromady. Pod koniec ubiegłego wieku astronomowie teoretyczni zasugerowali, że pierwsze galaktyki, które pojawiły się w ciągu pierwszego miliarda lat istnienia Wszechświata, powinny mieć niewielkie rozmiary i masę.
W ostatnich latach, jak zauważa Murone, te teorie zaczęły być kwestionowane - Hubble, ALMA i inne potężne teleskopy nieustannie odkrywają bardziej starożytne i duże galaktyki, które istniały prawie w tym samym czasie, gdy pojawiły się pierwsze gwiazdy, a Wszechświat stał się całkowicie przezroczysty i dostępne do obserwacji.
Marrown i jego koledzy przypadkowo odkryli parę olbrzymich galaktyk, które w zasadzie nie pasują do tych teorii, kiedy badali gwiazdy i inne źródła światła obserwowane przez teleskop na podczerwień SPT na biegunie południowym. Jego głównym celem jest poszukiwanie zniekształceń w mikrofalowym „echu” Wielkiego Wybuchu, wynikającym z jego interakcji z dużymi gromadami galaktyk.
Za każdym razem, gdy SPT znajdzie wystarczająco duże gromady, astronomowie mierzą ich odległość za pomocą teleskopu mikrofalowego ALMA, który może śledzić ruch nawet najzimniejszych cząsteczek. Podczas jednego z takich rutynowych pomiarów Murrow i jego koledzy odkryli, że gromada SPT0311-58, znaleziona przez SPT w konstelacji Godzin i znajdująca się w dużej odległości od Ziemi, jest w rzeczywistości gigantyczna.
Obliczenia pokazują, że astronomowie widzą tę gromadę w stanie, w jakim znajdowała się 13 miliardów lat temu, około 780 milionów lat po Wielkim Wybuchu. Gromada składa się z dwóch dużych galaktyk, porównywalnych pod względem wielkości do Drogi Mlecznej. Każdy z nich jest 40 i 270 miliardów razy cięższy od Słońca. Zauważalna część tej masy, jak zauważają naukowcy, to pył gwiezdny, którego obecność we wczesnych galaktykach astronomowie wcześniej wątpili.
Film promocyjny:
Bliskość tych galaktyk i duża prędkość przepływu gazu sugeruje z kolei, że są one otoczone rodzajem „oceanu” ciemnej materii, co zapobiega „ucieczce” gwiazd i innych gromad materii z SPT0311-58. Jego masa, według Szpiku, jest co najmniej bilion razy większa od masy Słońca i są to najbardziej ostrożne szacunki.
Jak zauważyli naukowcy, takie wartości przekraczają maksymalną masę „bajgli” ciemnej materii otaczających wszystkie znane galaktyki. Murrow i jego koledzy mają nadzieję, że odkrycie innych obiektów o podobnej wielkości pomoże ustalić, czy SPT0311-58 jest wyjątkiem od reguły, czy typowym mieszkańcem młodego wszechświata.