Under opbygning:Fjern galakse, der kværner stjerner ud i bemærkelsesværdig hastighed

Astronomer har brugt NASAs Chandra X-ray Observatory og andre teleskoper til at vise, at en nyligt opdaget galakse gennemgår et ekstraordinært boom af stjernekonstruktioner. Galaksen er 12,7 milliarder lysår fra Jorden, set på et kritisk stadie i udviklingen af ​​galakser omkring en milliard år efter Big Bang.

Efter at astronomer opdagede galaksen, kendt som SPT 0346-52, med National Science Foundation's South Pole Telescope (SPT), de observerede det med flere rum og andre jordbaserede teleskoper. Data fra den internationale Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) afslørede tidligere ekstremt lys infrarød emission, tyder på, at galaksen gennemgår et enormt udbrud af stjernefødsel.

Imidlertid, en alternativ forklaring var tilbage:Var meget af den infrarøde emission i stedet forårsaget af et hurtigt voksende supermassivt sort hul i galaksens centrum? Gas, der falder mod det sorte hul, ville blive meget varmere og lysere, får omgivende støv og gas til at lyse i infrarødt lys. For at undersøge denne mulighed, forskere brugte NASAs Chandra X-ray Observatory og CSIRO's Australia Telescope Compact Array, et radioteleskop.

Ingen røntgenstråler eller radiobølger blev opdaget, så astronomer kunne udelukke, at et sort hul var ansvarlig for det meste af det skarpe infrarøde lys.

"Vi ved nu, at denne galakse ikke har et kæmpe sort hul, men i stedet skinner klart med lyset fra nyfødte stjerner, " sagde Jingzhe Ma fra University of Florida i Gainesville, Florida, der ledede den nye undersøgelse. "Dette giver os information om, hvordan galakser og stjernerne i dem udvikler sig under nogle af de tidligste tider i universet."

Stjerner dannes med en hastighed på omkring 4, 500 gange solens masse hvert år i SPT0346-52, en af ​​de højeste rater set i en galakse. Dette er i modsætning til en galakse som Mælkevejen, der kun danner omkring en solmasse af nye stjerner om året.

"Astronomer kalder galakser med masser af stjernedannelse for 'stjerneskud' galakser, " sagde medforfatter Anthony Gonzalez, også ved University of Florida. "Det udtryk ser ikke ud til at yde denne galakse retfærdighed, så vi kalder det en 'hyper-stjerneudbrud'-galakse."

Den høje stjernedannelseshastighed indebærer, at et stort reservoir af kølig gas i galaksen bliver omdannet til stjerner med usædvanlig høj effektivitet.

Astronomer håber, at de ved at studere flere galakser som SPT0346-52 vil lære mere om dannelsen og væksten af ​​massive galakser og de supermassive sorte huller i deres centre.

"I årtier, astronomer har vidst, at supermassive sorte huller og stjernerne i deres værtsgalakser vokser sammen, " sagde medforfatter Joaquin Vieira fra University of Illinois i Urbana-Champaign. "Nøjagtigt hvorfor de gør dette er stadig et mysterium. SPT0346-52 er interessant, fordi vi har observeret et utroligt udbrud af stjerner, der dannes, og fandt dog intet bevis for et voksende supermassivt sort hul. Vi vil virkelig gerne studere denne galakse mere detaljeret og forstå, hvad der udløste stjernedannelsen, og hvordan det påvirker væksten af ​​det sorte hul."

SPT0346-52 er en del af en population af stærke gravitationslinsede galakser opdaget med SPT. SPT0346-52 fremstår omkring seks gange lysere, end den ville uden gravitationslinser, som gør det muligt for astronomer at se flere detaljer, end det ellers ville være muligt.

Et papir, der beskriver disse resultater, vises i et nyligt nummer af The Astrofysisk Journal .