Mặc dù tàu vũ trụ đã cạn kiệt nguồn cung cấp chất làm mát heli lỏng cần thiết để quan sát năng lượng hồng ngoại của Vũ trụ xa xôi, dữ liệu do đài quan sát vũ trụ Herschel của ESA thu thập vẫn đang giúp làm sáng tỏ những bí ẩn vũ trụ - như cách các thiên hà hình elip sớm phát triển quá nhanh, lấp đầy. lên với các ngôi sao và sau đó, đột nhiên, đóng cửa sự hình thành sao hoàn toàn.
Bây giờ, bằng cách sử dụng thông tin ban đầu được thu thập bởi Herschel và sau đó điều tra kỹ hơn với một số đài quan sát trên không gian và trên mặt đất khác, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy một liên kết bị mất tích trong một quá trình hình elip ban đầu: sự hợp nhất giữa hai thiên hà khổng lồ, bắt được trong hành động khi Vũ trụ đã được 3 tỷ năm tuổi.
Nó là một câu hỏi hóc búa vũ trụ lâu đời: làm thế nào các thiên hà khổng lồ hình thành trong vũ trụ sơ khai? Quan sát các thiên hà hình elip lớn ở xa đầy những ngôi sao đỏ cũ (và một vài ngôi sao trẻ, sáng chói) tồn tại khi Vũ trụ chỉ vài tỷ năm tuổi không phù hợp với cách mà các thiên hà đó từng được hình thành - cụ thể là, thông qua tích lũy dần dần của nhiều thiên hà lùn nhỏ hơn.
Nhưng quá trình như vậy sẽ mất thời gian - lâu hơn nhiều so với vài tỷ năm. Vì vậy, một đề xuất khác là các thiên hà hình elip khổng lồ có thể đã được hình thành do sự va chạm và hợp nhất của các thiên hà lớn, mỗi khí đầy đủ, bụi và các ngôi sao mới, và sự hợp nhất sẽ tạo ra sự hình thành điên cuồng của nhiều ngôi sao.
Điều tra một khu vực sáng đầu tiên được tìm thấy bởi Herschel, được đặt tên là HXMM01, đã xác định được sự hợp nhất của hai thiên hà, cách xa 11 tỷ năm ánh sáng.
Các thiên hà khổng lồ được liên kết bởi một cây cầu khí và mỗi khối có khối lượng lớn khoảng 100 tỷ Mặt trời - và chúng đang sinh ra những ngôi sao mới với tốc độ đáng kinh ngạc khoảng 2.000 mỗi năm.
Hai Chúng tôi đang xem xét một giai đoạn trẻ hơn trong cuộc sống của các thiên hà này - một hoạt động bùng nổ ở tuổi vị thành niên sẽ không tồn tại được lâu, ông cho biết Hai Fu của Đại học California tại Irvine, tác giả chính của một nghiên cứu mới mô tả kết quả .
Ẩn sau những đám mây bụi vũ trụ rộng lớn, nó đã đưa đôi mắt tìm kiếm nhiệt của Herschel đến ngay cả HXMM01.
Đồng các thiên hà hợp nhất này đang bùng nổ với những ngôi sao mới và hoàn toàn bị che khuất bởi bụi, ông cho biết, đồng tác giả Asantha Cooray, cũng thuộc Đại học California tại Irvine. Nếu không có máy dò hồng ngoại xa Herschel, chúng tôi sẽ có thể nhìn xuyên qua bụi để hành động diễn ra phía sau.
Herschel lần đầu tiên phát hiện ra bộ đôi va chạm trong các hình ảnh được chụp bằng ánh sáng hồng ngoại bước sóng dài hơn, như thể hiện trong hình trên ở phía bên trái. Các quan sát tiếp theo từ nhiều kính viễn vọng khác đã giúp xác định mức độ cực cao của sự hình thành sao diễn ra trong vụ sáp nhập, cũng như khối lượng đáng kinh ngạc của nó.
Hình ảnh bên phải cho thấy một cái nhìn cận cảnh, với các thiên hà hợp nhất được khoanh tròn. Dữ liệu màu đỏ được lấy từ Mảng máy nghiền thiên văn vật lý thiên văn Smithsonian trên đỉnh Mauna Kea, Hawaii và hiển thị các khu vực phủ đầy bụi của sự hình thành sao. Dữ liệu màu xanh lá cây, được chụp bởi Đài quan sát thiên văn vô tuyến quốc gia Đài phát thanh rất lớn, gần Socorro, N.M., cho thấy khí carbon monoxide trong các thiên hà. Ngoài ra, màu xanh cho thấy ánh sao.
Mặc dù các thiên hà trong HXMM01 đang tạo ra hàng ngàn ngôi sao mới mỗi năm so với Dải Ngân hà của chúng ta, nhưng tỷ lệ hình thành sao cao như vậy là không bền vững. Kho chứa khí trong hệ thống sẽ nhanh chóng cạn kiệt, dập tắt quá trình hình thành sao và dẫn đến sự già hóa của các ngôi sao đỏ, mát mẻ, khối lượng thấp - thực sự biến đổi sự hình thành sao ngôi sao, giống như những gì mà người ta đã chứng kiến trong các hình elip ban đầu khác.
Tiến sĩ Fu và nhóm của ông ước tính rằng sẽ mất khoảng 200 triệu năm để chuyển đổi tất cả khí thành sao, với quá trình hợp nhất hoàn thành trong vòng một tỷ năm. Sản phẩm cuối cùng sẽ là một thiên hà hình elip khổng lồ màu đỏ và chết với khoảng 400 tỷ khối lượng mặt trời.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí trực tuyến ngày 22 tháng 5 Thiên nhiên.
Đọc thêm về ESA Herschel phát hành tin tức ở đây, cũng như trên trang web của NASA ở đây. Ngoài ra, hãy xem hoạt hình của sự hợp nhất thiên hà dưới đây:
Tín dụng hình ảnh chính: ESA / NASA / JPL-Caltech / UC Irvine / STScI / Keck / NRAO / SAO
