Undertrykt stjernedannelse i det tidlige univers

Massive galaksehobe, nogle med mere masse end hundrede Mælkevejsgalakser, er blevet opdaget fra kosmiske epoker så tidligt som omkring tre milliarder år efter big bang. Deres igangværende stjernedannelse gør dem lyse nok til at blive opdaget på disse afstande. Disse typer klynger blev forudsagt af simuleringer af kosmologisk evolution, men deres egenskaber er meget usikre. Astronomer, der sammensætter udviklingen af ​​stjerner i universet, er særligt interesserede i disse hobe på grund af deres overflod af stjerner og aktivitet.

Stjernedannelse i galakser er på ingen måde en stabil proces. Ikke alene kan der være udbrud af aktivitet, måske foranlediget af en kollision med en nabogalakse, men det modsatte kan forekomme. Stjernedannelse kan være selvbegrænsende, fordi dens massive unge stjerner producerer vinde og supernovaer, der kan sprænge fødslens molekylære skyer fra hinanden og forhindre fremtidig stjernedannelse. Kombineret med forstyrrelsen induceret af jetfly fra et aktivt nukleart supermassivt sort hul, denne forstyrrende proces kaldes quenching og menes at kunne bringe stjernedannelsen til at standse. Uanset om dette sker i det tidlige univers, og hvornår og hvordan det forløber, er et nøgleområde for tegneserieforskning.

CfA-astronomerne Matt Ashby og Esra Bulbul er medlemmer af South Pole Telescope-teamet (SPT), der opdagede og studerer massive galaksehobe i det tidlige univers. De afsluttede for nylig en opfølgende undersøgelse af stjernedannelse og stjernepopulationerne i de fleste fjerne hobe fundet i SPT-undersøgelserne. Brug af IRAC-kameraet på Spitzer Space Telescope sammen med Hubble Space Telescope Wide Field-kameraet, de undersøgte fem klynger placeret i epoken omkring 4,5 milliarder år efter Big Bang, en tid, hvor galakser generelt var særligt aktive i at producere nye stjerner. Klynger af denne størrelse er yderst sjældne på disse afstande, og dette er den første sådan undersøgelse, der nogensinde er lavet af dem.

Ved at bruge de infrarøde farver i galakserne i de udvalgte SPT-klynger, forskerne var i stand til at karakterisere stjernerne og stjernedannelsesaktiviteten. Forskerne fandt ud af, at nysgerrigt, i denne epoke har de massive hobe tendens til at være vært for en blanding af galaksetyper, hvor hvilende galakser er ret almindelige. Tilsyneladende har slukningen af ​​stjernedannelse allerede fundet sted i disse hvilende hobemedlemmer. Astronomerne konkluderer, at stjernedannelse effektivt kan undertrykkes i de centrale områder af de mest massive hobe selv i disse tidlige kosmiske epoker, hvor den mest intense stjernedannelse finder sted.