Αστρονόμοι ανακάλυψαν μια εντυπωσιακή νέα προσθήκη στον κατάλογο των φωτεινών υπέρυθρων γαλαξιών (ULIRGs) -κοσμικών «εργοστασίων ενέργειας» που λάμπουν με πάνω από ένα τρισεκατομμύριο φορές τη φωτεινότητα του Ήλιου μας και σχηματίζουν άστρα με ρυθμό έως και χίλιες ηλιακές μάζες τον χρόνο.
Αυτοί οι γαλαξίες, γνωστοί για την ακραία ενεργειακή τους εκπομπή, παίζουν καθοριστικό ρόλο στην κατανόηση του πώς εξελίσσονται τα άστρα και οι γαλαξίες με την πάροδο του χρόνου.
Η πιο πρόσφατη ανακάλυψη έγινε απροσδόκητα κατά τη διάρκεια παρατηρήσεων του κβάζαρ H1413+117, γνωστού και ως Cloverleaf. Το κβάζαρ αυτό, που εντοπίστηκε πρώτη φορά το 1984 και βρίσκεται περίπου 11 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά, έκρυβε πίσω του έναν φωτεινό υπέρυθρο γαλαξία -ο οποίος μέχρι σήμερα παρέμενε αόρατος.
Γιγάντιος γαλαξίας υπερύθρων καλυμμένος από το φως του κβάζαρ
Με επικεφαλής τη Natsuki H. Hayatsu, η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε το ραδιοτηλεσκόπιο ALMA για να μελετήσει το γνωστό κβάζαρ Cloverleaf -και έπεσε πάνω σε κάτι αναπάντεχο. Οι παρατηρήσεις αποκάλυψαν έναν ULIRG κρυμμένο ακριβώς πίσω από το λαμπρό κβάζαρ, αόρατο στα παραδοσιακά οπτικά τηλεσκόπια.
Οι ερευνητές περιγράφουν το αντικείμενο ως έναν «οπτικά σκοτεινό» γαλαξία που είχε «ξεφύγει» από προηγούμενες μελέτες. Η ανάλυση των στοιχείων του τον τοποθετεί βαθιά στο πρώιμο σύμπαν. Ο γαλαξίας είναι τεράστιος, με μοριακή μάζα που εκτιμάται μεταξύ 40 και 230 δισεκατομμυρίων ηλιακών μαζών και μια κεντρική μαύρη τρύπα περίπου 100 εκατομμυρίων ηλιακών μαζών.
Οι αστρονόμοι υπολόγισαν ότι ο νέος αυτός φωτεινός γαλαξίας εκπέμπει τεράστια ποσότητα ενέργειας -σχεδόν 2,8 τρισεκατομμύρια φορές τη φωτεινότητα του Ήλιου στο υπέρυθρο φάσμα. Ωστόσο, παρά τη λάμψη του, το σύστημα παραμένει αόρατο στο οπτικό φως, καλυμμένο από πυκνά στρώματα σκόνης και αερίων.
Περαιτέρω ανάλυση αποκάλυψε ότι το μοριακό αέριο του γαλαξία δεν έχει ακόμη φτάσει σε σταθερή κατάσταση, γεγονός που υποδηλώνει ότι βρίσκεται σε πρώιμο στάδιο μιας συγχώνευσης πλούσιας σε αέρια.
Μπορεί να αντιπροσωπεύει πρώιμο στάδιο εξέλιξης γαλαξιών
Σύμφωνα με τους ερευνητές, ο νέος ULIRG ενδέχεται να αντιπροσωπεύει ένα πρώιμο στάδιο στην εξέλιξη μαζικών γαλαξιών. Υποθέτουν ότι θα μπορούσε να αποτελεί πρόδρομο ενός «θερμού, καλυμμένου από σκόνη» γαλαξία -μιας φάσης που ίσως οδηγήσει τελικά στη δημιουργία ενός ενεργού γαλαξιακού πυρήνα (AGN) και, με την πάροδο του χρόνου, στην εξέλιξή του σε έναν ελλειπτικό γαλαξία, όπως αυτοί που βλέπουμε στο κοντινό σύμπαν.
Οι επιστήμονες τονίζουν ότι απαιτούνται επιπλέον, υψηλής ανάλυσης παρατηρήσεις που θα επικεντρωθούν στο μοριακό αέριο του γαλαξία για να κατανοηθεί πλήρως η τωρινή του κατάσταση και η μελλοντική του εξέλιξη. Μελετώντας την κίνηση, την πυκνότητα και τη σύσταση του αερίου, οι αστρονόμοι ελπίζουν να διαπιστώσουν αν το σύστημα βρίσκεται πράγματι στα πρώτα στάδια μιας μεγάλης συγχώνευσης ή αν μεταβαίνει σε μια πιο ώριμη φάση γαλαξιακής ανάπτυξης.
Η ομάδα κατέληξε ότι για να προσδιοριστεί το στάδιο αυτού του «οπτικά σκοτεινού» γαλαξία -αν πρόκειται δηλαδή για μια ισχυρή έκρηξη σχηματισμού άστρων, ένα κβάζαρ ή κάτι άλλο- είναι απαραίτητη η κατανόηση της κατάστασης του αερίου του, με ιδιαίτερη έμφαση στο πυκνό μοριακό αέριο που τροφοδοτεί τον σχηματισμό άστρων, το οποίο θα αποτελέσει αντικείμενο της επόμενης φάσης έρευνας.
