Žvelgti giliai į stebimą Visatą - taigi, atgal į ankstyviausius laikotarpius - yra be galo įdomus dalykas. Tai darydami, astronomai gali pamatyti ankstyviausias Visatos galaktikas ir sužinoti daugiau apie tai, kaip jie evoliucionavo bėgant laikui. Iš to jie ne tik mato, kaip susiformavo didelio masto struktūros (pvz., Galaktikos ir galaktikų sankaupos), bet ir tamsiosios medžiagos vaidmenį.
Visai neseniai tarptautinė mokslininkų komanda panaudojo „Atacama Large Millimeter-submillimeter Array“ (ALMA), norėdama pamatyti Visatą, kai ji buvo vos 1,4 milijardo metų. Jie pastebėjo „protoklasterį“, 14 galaktikų, esančių 12,4 milijardo šviesmečių atstumu ir kurios netrukus susiliejo, seriją. Taip būtų suformuotas masyvus galaktikų klasteris, vienas didžiausių objektų žinomoje Visatoje.
Neseniai žurnale pasirodė tyrimas, kuriame aprašytos jų išvados, pavadinimu „Didžiulis branduolys galaktikų grupei, kurios raudonojo poslinkio temperatūra yra 4,3“. Gamta. Tyrimui vadovavo Timas Milleris - Dalhousie universiteto, Halifakso ir Jeilio universiteto astronomas - tyrime dalyvavo NASA reaktyvinio varymo laboratorijos, Europos pietų observatorijos (ESO), Kanados nacionalinės tyrimų tarybos, Harvardo-Smithsoniano astrofizikos centro nariai. Nacionalinė radijo astronomijos observatorija, keli universitetai ir mokslinių tyrimų įstaigos.
Kaip jie nurodo savo tyrime, šis protokolas (žymimas SPT2349-56) pirmą kartą buvo pastebėtas Nacionalinio mokslo fondo Pietų ašigalio teleskopu. Naudodama „Atacama Pathfinder Experiment“ (APEX), komanda atliko tolesnius stebėjimus, kurie patvirtino, kad tai buvo labai tolimas galaktikos šaltinis, kuris vėliau buvo stebimas naudojant ALMA. Naudodamiesi ypač gera ALMA skiriamąja geba ir jautrumu, jie sugebėjo atskirti atskiras galaktikas.
Tai, ką jie nustatė, buvo tai, kad šios galaktikos sudarė žvaigždes 1 000 kartų greičiau nei mūsų galaktika ir buvo užmaskuotos erdvės regione, kuris buvo maždaug tris kartus didesnis už Paukščių Taką. Naudodama ALMA duomenis komanda taip pat sugebėjo sukurti sudėtingas kompiuterines simuliacijas, kurios parodė, kaip ši dabartinė galaktikų kolekcija greičiausiai augs ir vystysis per milijardą metų.
Šie modeliavimai parodė, kad susijungus šioms galaktikoms, galaktikų klasteris varžysis su masyviausiais klasteriais, kuriuos matome „Space“ žurnale. Kaip paaiškino Scottas Chapmanas, Dalhousie universiteto astrofizikas ir tyrimo bendraautorius:
„Patekimas į didžiulį galaktikų būrį formavimo metu yra įspūdingas pats savaime. Tačiau faktas, kad tai vyksta taip ankstyvoje Visatos istorijoje, kelia didžiulį iššūkį mūsų dienų supratimui, kaip struktūros formuojasi Visatoje. “
Dabartinis astrofizikų mokslinis sutarimas teigia, kad praėjus keliems milijonams metų po Didžiojo sprogimo normaliosios ir tamsiosios materijos koncentracijos pradėjo formuotis, o galiausiai atsirado galaktikų sankaupos. Šie objektai yra didžiausios struktūros Visatoje, juose yra trilijonai žvaigždžių, tūkstančiai galaktikų, milžiniškas kiekis tamsiosios medžiagos ir didžiulės juodosios skylės.
Tačiau dabartinės teorijos ir kompiuteriniai modeliai leido manyti, kad protoklasterių, tokių, kaip pastebėta ALMA, sukūrimas turėjo užtrukti daug ilgiau. Surasti tokį, kuris datuojamas praėjus tik 1,4 milijardo metų po Didžiojo sprogimo, buvo gana staigmena. Kaip Timas Milleris, kuris šiuo metu yra Jeilio universiteto doktorantas, nurodė:
„Tai, kaip ši galaktikų sąranga pasidarė tokia greita, yra šiek tiek paslaptis, ji nebuvo sukurta palaipsniui per milijardus metų, kaip gali tikėtis astronomai. Šis atradimas suteikia neįtikėtiną galimybę ištirti, kaip galaktikų klasteriai ir jų didžiulės galaktikos susiliejo šiose ekstremaliose aplinkose. “
Žvelgdamas į ateitį, Chapmanas ir jo kolegos tikisi atlikti tolesnius SPT2349-56 tyrimus, kad pamatytų, kaip šios protoklasterijos ilgainiui tapo galaktikų spiečiu. „ALMA mums pirmą kartą davė aiškų atspirties tašką galaktikų klasterio evoliucijai numatyti“, - sakė jis. "Laikui bėgant 14 mūsų pastebėtų galaktikų nustos formuoti žvaigždes ir susidurs ir susilies į vieną milžinišką galaktiką."
Šio ir kitų protokolų tyrimas bus įmanomas ne tik naudojant tokius instrumentus kaip ALMA, bet ir naujos kartos observatorijas, tokias kaip kvadratinių kilometrų masyvas (SKA). Įrengti jautresni masyvai ir sudėtingesni kompiuterių modeliai, astronomai gali sugebėti sukurti tikrai tikslų laiką, kaip mūsų Visata tapo tokia, kokia ji yra šiandien.
