Dodano: 27 maj 2020r.

Kosmiczny pierścień ognia - odkryto niezwykle rzadki typ galaktyki we wczesnym Wszechświecie

W początkach Wszechświata, niedługo po Wielkim Wybuchu, powstała niezwykła galaktyka. Naukowcy odkryli, że nosi ona na sobie ślady kolizji, przez co wygląda jak "kosmiczny pierścień ognia", lub jak kto woli, wielki pączek z ogromną pustą przestrzenią w środku. Odkrycie tego niezwykle rzadkiego obiektu rzuca nowe światło na początki formowania się galaktyk.

pierścień ognia

 

Galaktyka oddalona jest od Ziemi o ok. 10,8 miliarda lat świetlnych, co oznacza że formowała się w początkach Wszechświata, który liczy sobie ok. 13,8 miliarda lat. "Kosmiczny pierścień ognia” tak naprawdę nosi nazwę R5519 i galaktyka ta została odkryta przez międzynarodowy zespół badaczy z USA, Australii, Danii i Belgii pod przewodnictwem astronoma Tiantiana Yuan z australijskiego ARC Centre of Excellence for All Sky Astrophysics in 3 Dimensions (ASTRO 3D).

- To bardzo ciekawy obiekt, nigdy wcześniej podobnego nie obserwowaliśmy – powiedział Tiantian Yuan. - Jednocześnie wygląda dziwnie, ale też znajomo – dodał uczony.

Zewnętrzna krawędź pierścienia R5519 jest dość duża, ma średnicę 42 400 lat świetlnych. Otwór przebijający środek pierścienia ma średnicę około 17 612 lat świetlnych i nie ma w nim żadnego wykrywalnego śladu grawitacji gwiazd, które powinny się tam znajdować.

Kosmiczna kolizja

Większość znanych galaktyk ma kolisty kształt, wyglądają jak dyski lub krople. We Wszechświecie zaobserwowano także niezwykle rzadkie galaktyki pierścieniowe, które formowały się na dwa sposoby: albo pod wpływem naturalnych procesów, albo poprzez gwałtowne kolizje.

Zdaniem naukowców większość zaobserwowanych wcześniej galaktyk pierścieniowych formowała się w stosunkowo spokojny sposób m.in. poprzez akrecję materiału z innej pobliskiej galaktyki (opadanie materii na powierzchnię ciał niebieskich w wyniku działania grawitacji), czy rezonans orbitalny (zjawisko związane z obiegiem dwóch ciał niebieskich wokół masywnego obiektu). Jednak nie zaobserwowano podobnych zjawisk w przypadku R5519.

Nowo odkryta galaktyka swój kształt zawdzięcza wielkiej kosmicznej kolizji, przez którą jej rdzeń został oderwany od reszty układu. Inna galaktyka prawdopodobnie przechodziła przez sam środek R5519, zabierając ze sobą część jej materii. To jedyny podobny obiekt zaobserwowany w tak wczesnym okresie kształtowania Wszechświata, przez co uznano go za pierwszą galaktykę pierścieniową powstałą w wyniku kolizji.

„Pierścień ognia” z formowanych gwiazd

R5519 charakteryzuje wysokie tempo formowania gwiazd w pierścieniu - co roku rodzi się tam ich około 80 o masach zbliżonych do naszego Słońca. – To tempo o 50 razy większe, niż w przypadku formowania gwiazd w Drodze Mlecznej – mówi Yuan.

Takie tempo formowania gwiazd wskazuje na istnienie jakiegoś zaburzenia grawitacyjnego, które może być spowodowane przez inną galaktykę przebijającą się przez R5519, wysyłającą fale grawitacyjne rozchodzące się promieniście na zewnątrz. Fale te sprawiają, że gaz i pył na krańcach R5519 ulegają kondensacji, co pozwala na tworzenie się nowych gwiazd w swoistym „pierścieniu ognia”.

Nowa wiedza o formowaniu galaktyk

We Wszechświecie, galaktyki pierścieniowe tego typu są niezwykle rzadkie - 1000 razy rzadsze niż galaktyki pierścieniowe powstające w wyniku mniej gwałtownych procesów. Odkrycie R5519 rzuca nowe światło na proces formowania galaktyk we wczesnym okresie istnienia Wszechświata.

Naukowcy twierdzą, że aby powstała galaktyka pierścieniowa, wcześniej musi uformować się galaktyka w kształcie dysku, podobna do naszej Drogi Mlecznej. Do tej pory uważano, że podobne "cienkie" dyski nie tworzyły się we wczesnym Wszechświecie. Większość odkrytych z tego okresu galaktyk było nieuporządkowanych, gorących, o nieokreślonym kształcie i gwiazdach orbitujących we wszystkich kierunkach. Naukowcy sadzili zatem, że galaktyczne dyski pojawiły się dopiero około 4 do 6 miliardów lat po wielkim wybuchu.

Niedawno świat naukowy obiegła informacja, że zidentyfikowano galaktykę w kształcie dysku oddaloną o 12,5 miliarda lat świetlnych od Ziemi. Odkrycie to było oszałamiające. Teraz badania nad R5519 potwierdzają, że galaktyki w kształcie dysku nie były tak rzadkie we wczesnym Wszechświecie.

Badania zostały opublikowane w czasopiśmie „Nature Astronomy”.

 

Źródło: Astro 3D/Phys.org, fot. James Josephides, Swinburne Astronomy Productions