Astronomer har upptäckt två jätte galaxer som fanns i det unga universum och är omgiven av ett helt "hav" av mörk materia, vars massa är biljoner gånger solens massa, enligt en artikel publicerad i tidskriften Nature.
”Vi tänkte vanligtvis att det under universums ungdom beboddes av många små galaxer, som gradvis jonade det intergalaktiska mediet och gjorde det öppet för ljus och andra former av strålning. Nya bilder från ALMA har hjälpt till att ta reda på att detta inte är så, och återigen trycka tillbaka tiden då de första riktigt stora galaxerna dök upp i universum,”sa Daniel Marrone från University of Arizona i Tucson (USA).
De första galaxerna, enligt forskare, dök upp som ett resultat av den direkta gravitationella kollaps av gigantiska gasmoln som uppstod i universumets tomrum på grund av små oegentligheter i materialfördelningen som genererades av det gravitationella "ekot" i processen för universums supersnabba expansion efter Big Bang.
Vissa av dessa moln förvandlades till enstaka galaxer, medan andra, större, blev förfäder till tiotals och hundratals "stjärnmegaciteter", förenade till kluster och superkluster. I slutet av förra seklet föreslog teoretiska astronomer att de första galaxerna som uppstod under de första miljarder åren av universums existens borde ha varit små i storlek och massa.
Under de senaste åren, som Murone konstaterar, har dessa teorier börjat ifrågasättas - Hubble, ALMA och andra kraftfulla teleskop upptäcker ständigt mer forntida och stora galaxer som fanns nästan samtidigt när de första stjärnorna dök upp, och universumet blev helt transparent och tillgängligt för observation.
Marrown och hans kollegor upptäckte av misstag ett par gigantiska galaxer som i princip inte skulle passa dessa teorier när de studerade stjärnor och andra ljuskällor observerade av SPT-infraröda teleskopet på Sydpolen. Dess huvudsakliga mål är att söka efter snedvridningar i mikrovågets "eko" av Big Bang, till följd av dess interaktion med stora kluster av galaxer.
Varje gång SPT hittar tillräckligt stora kluster mäter astronomer sitt avstånd med ALMA-mikroteleskopet, som kan spåra rörelsen för även de kallaste molekylerna. Under en av dessa rutinmätningar upptäckte Murrow och hans kollegor att SPT0311-58-klustret, som hittades av SPT i konstellationen Hours och ligger på stort avstånd från Jorden, faktiskt är gigantiskt i storlek.
Beräkningar visar att astronomer ser detta kluster i det stat där det var för 13 miljarder år sedan, ungefär 780 miljoner år efter Big Bang. Klustret består av två stora galaxer, jämförbara i storlek med Vintergatan. Var och en av dem är 40 och 270 miljarder gånger tyngre än solen. En märkbar del av denna massa är, som forskare noterar, stardust, vars närvaro i tidiga galaxer astronomer tidigare tvivlade på.
Kampanjvideo:
Närheten till dessa galaxer och den höga hastigheten på gasflöden antyder i sin tur att de är omgiven av ett slags "hav" av mörk materia, vilket förhindrar stjärnor och andra kluster av materia från att "fly" från SPT0311-58. Enligt Marrow är dess massa åtminstone en biljon gånger solens, och dessa är de mest konservativa uppskattningarna.
Som angivits av forskare överskrider sådana värden den maximala massan för "bagels" av mörk materia som omger alla kända galaxer. Murrow och hans kollegor hoppas att upptäckten av andra föremål av liknande storlek kommer att hjälpa till att avgöra om SPT0311-58 är ett undantag från regeln eller en typisk invånare i det unga universum.
