Recent, cu ajutorul observatorului ALMA, au fost identificate două noi galaxii situate la limita Universului vizibil. Nascute acum circa 13 miliarde de ani, galaxiile au în centru vortexuri enorme de gaz.

Galaxiile in Univers sunt precum celulele in organism. Exista galaxii enorme cu mii de miliarde de stele, altele care contin mult mai putini astri. Una dintre intrebarile fundamentale in astronomie este legata de nasterea si evolutia acestor structuri in Univers. Universul insusi a luat nastere acum circa 13.8 miliarde de ani, in urma Big Bangului, un proces care a generat un numar enorm de particule elementare, precum cuarcii sau electronii, care s-au agregat ulterior in protoni si neutroni ce au dat nastere stelelor si planetelor.

Galaxia noastra contine mai mult de o suta de miliarde de stele, Soarele fiind una dintre acestea. Andromea, situata la circa 2,5 milioane ani lumina fata de noi, contine aproape o mie de miliarde de stele. Ambele sunt  galaxii ce au forma unei spirale uriase si bratele acestei spirale contin, pe langa stelele pe care le vedem, gaz interstelar si stele in formare.

Un nou record in observarea Universului si al galaxiilor a fost obtinut recent de catre un grup de cercetatori condus da catre Renske Smit, de la universitatea din Cambridge. Folosind observatorul astronomic ALMA, Atacama Large Millimeter/submillimeter Array din Atacama (Chile), crcetatorii au observat pentru prima data vortexurile din interiorul unor galaxii ce se situeaza la limita Universului observabil.  

Oamenii de stiinta au studiat radiatia in infrarosul indepartat ce provenea de la doua galaxii indepartate, reusind sa determine distanta acestor galaxii fata de noi. Practic, cele doua galaxii observate se situeaza la circa 13 miliarde ani lumina si se extind pe distante de zeci de mii de ani lumina.

Cum  Universul a luat nastere acum circa 13.8 miliarde de ani, rezulta, tinand cont ca lumina a avut nevoie de 13 miliarde de ani sa ajunga de la aceste galaxii pana la noi, ca acestea s-au format la aproximativ 800 de lilioane de ani dupa Big Bang, cand Universul era foarte tanar. La epoca respectiva Universul avea doar circa 6% din varsta actuala.  Daca am compara cu viata unei persoane care traieste 83 de ani, e ca si cum galaxiile respctive s-ar fi format cand persoana avea  5 ani – un mic copil.

Tocmai din acest motiv nu mica a fost surpriza cercetatorilor sa descopere in interiorul celor doua galaxii vortexuri de gaz enorme in jurul centrului.  Ba mai mult, in aceste doua galaxii se formeaza noi stele cu un ritm mai ridicat decat in galaxiile mai apropiate de noi dar si decat in galaxii care au varste apropiate noile galaxii observate. Interesantele rezultate ale acestui studiu au fost publicate in revista Nature si prezentate in premiera la cea de-a 231a intalnire a asociatiei de astronomie americane.

Astronomii sunt surprinsi de faptul ca galaxii atat de tinere, aflate in stadiul initial al evolutiei acestora, au proprietati asemanatoare cu cele ale galaxiilor mult mai mature, precum a noastra. Faptul ca sunt caracterizate de un vortex in centru ar fi un indiciu al stabilitatii acestora.

Nasterea si evolutia galaxiilor este un proces turbulent si inca misterios, intrucat se considera ca acestea iau nastere din fluctuatii cuantice prezente in Universul primordial, imediat dupa Big Bang. Aceste fluctuatii determina variatiuni in densitatea materiei care, prin atractie gravitationala, dau in final nastere galaxiilor.

Totusi, procesul nu este bine cunoscut si inteles, motiv pentru care descoperirea si studiul galaxiilor indepartate, daca s-ar putea chiar al primelor galaxii, este extrem de important intrucat ne-ar putea ajuta sa masuram amprenta fluctuatiilor cuantice din Universul primordial. Cele doua galaxii observate de catre ALMA sunt fotografii ale Universului tanar, in primul miliard de ani dupa nastere. ALMA continua sa scruteze Universul, in cautarea de alte galaxii, chiar si mai tinere decat cele recent observate.

 

 

Articol scris de Cătălina Oana Curceanu, prim cercetător în domeniul fizicii particulelor elementare şi al fizicii nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Roma, Italia) şi colaborator al Scientia.ro