אסטרונומים גילו אוכלוסייה נסתרת של גלקסיות אבק שנוצרו מיליארד שנים בלבד אחרי המפץ הגדול, ומאפשרות מבט חדש על השנים המעצבות של היקום
בשיתוף פעולה בינ"ל של 48 אסטרונומים מ-14 מדינות, זיהו קבוצה חבויה של גלקסיות אבק יוצרות כוכבים שנמצאות בקצה היקום הניתן לצפייה. הגלקסיות האלה נוצרו מיליארד שנים בלבד אחרי המפץ הגדול, שלהערכת מדענים התרחש לפני כ-13.7 מיליארד שנים.
ייתכן שהגלקסיות האלה הן שלב מעבר בהתפתחות גלקסיות. אולי הן מחברות גלקסיות מאירות, מאוד רחוקות שנוצרו לפני 13.3 מיליארד שנים בערך עם גלקסיות "רגועות", או מתות, מוקדמות שכבר הפסיקו ליצור כוכבים חדשים שני מיליארד שנים פחות או יותר אחרי המפץ הגדול. הממצאים מטילים ספק במודלים המקובלים של אופן התפתחות היקום ועולה מהם שאולי צריך לשנות את ציר הזמן הסטנדרטי של תולדות היקום.
"במחקר שלי מנסים לזהות ולהבין אוכלוסייה של גלקסיות אבק יוצרות כוכבים נדירות שהתגלו רק בסוף שנות התשעים", אומר חורחה זאבאלה, המחבר הראשי של המאמר.
זמן רב היה קשה לצפות בגלקסיות האלה כי יש בהן הרבה אבק קוסמי. האבק בולע אור נראה ו-UV, ולכן כמעט בלתי אפשרי לזהות את הגלקסיות באמצעות טלסקופים שמסתמכים על החלקים האלה של הספקטרום הא"מ.
המצב השתנה עם הפיתוח של טלסקופים תת-מילימטריים, המיועדים לצפות באור באורכי גל ארוכים יותר. כשאבק בולע אור נראה ו-UV, הוא מתחמם ופולט מחדש את האנרגיה הזאת כאור א"א. מכשירים תת-מילימטריים יכולים לגלות את הזוהר הא"א הזה, ומאפשרים לאסטרונומים לחקור אזורים של היקום שבעבר היו נסתרים מצפייה.
שילוב של ווב ו-ALMA
בביצוע המחקר שלהם, זאבאלה ועמיתיו השתמשו תחילה במצפי ALMA (המערך הגדול המילימטרי/ תת מילימטרי באטקמה) שבצ'ילה, וזיהו כ-400 גלקסיות בהירות ועשירות באבק.
בשלב הבא הם בדקו נתוני א"א קרוב מטלסקופ החלל ווב כדי לאתר כ-70 גלקסיות אבק פוטנציאליות חלשות קרוב לקצה היקום הניתן לצפייה. רוב הגופים האלה לא התגלו בעבר.
לאחר מכן החוקרים חזרו למצפי ALMA ושילבו, או "ערמו", את הנתונים כדי לחזק את האותות החלשים. הגישה הזאת אימתה שהגלקסיות הן אכן מערכות אבק שנוצרו לפני קרוב ל-13 מיליארד שנים.
לחשוב מחדש על ציר הזמן של יצירת כוכבים
מעבר להישג הטכני, לתגלית יש השלכות חשובות על הבנת היקום המוקדם.
"גלקסיות אבק הן גלקסיות מסיביות עם כמויות גדולות של מתכות ואבק קוסמי", אומר זאבאלה. "והגלקסיות האלה מאוד עתיקות, כלומר נוצרו כוכבים ביקום המוקדם, מוקדם ממה שחוזים המודלים הנוכחיים שלנו".
המחקר גם מציע קשר אפשרי בין הגלקסיות האלה ושתי אוכלוסיות חריגות אחרות. קבוצה אחת כוללת גלקסיות יוצרות כוכבים מאוד בהירות, שהופיעו זמן קצר אחרי המפץ הגדול (והתגלו לאחרונה על ידי ווב). השנייה כוללת גלקסיות "רגועות" מסיביות עתיקות יותר, שבמידה רבה הפסיקו ליצור כוכבים.
"זה כאילו שיש לנו עכשיו תמונות של מחזור החיים של הגלקסיות הנדירות האלה", מציין זאבאלה. "המאוד בהירות הן גלקסיות צעירות, הרגועות הן זקנות ואלה שמצאנו הן מבוגרות צעירות".
תידרש עוד עבודה רבה כדי לבדוק את הרעיון הזה. אבל אם הפירוש של הצוות נכון, המשמעות תהיה שהמודלים הקיימים של התפתחות היקום אינם שלמים, ויצירת כוכבים אינטנסיבית התחילה מוקדם יותר בתולדות היקום ממה שהמדענים סברו בעבר.
עוד בנושא באתר הידען:
