Monstrøs virvlende gasssky avslører ledetråder om Galaxy -formasjon

Protogalactic Disk in the Cosmic Web

En filament av universets kosmiske vev er markert med parallelle buede linjer i dette bildet, mens en protogalakse er skissert med en ellips. Det lyseste stedet (på nedre høyre side av ellipsen) er kvasaren UM287. Det andre lyspunktet er en andre kvasar i systemet. Bildet kombinerer et synlig lysbilde med data fra Cosmic Web Imager. (Bildekreditt: Chris Martin/PCWI/Caltech)



For første gang har astronomer oppdaget en protogalaktisk skive - en gigantisk virvelende gasssky som føder en galakse - og funnet kan avsløre ledetråder om hvordan galakser dannes.



Galakser er spunnet sammen i filamenter adskilt av enorme tomrom. Disse filamentene er forbundet i en gigantisk floke kjent som kosmisk web .

Mye gjenstår et mysterium om hvordan galakser dannes. Forskere antyder at en nøkkelspiller er en slags strøm kjent som kald tilførselsstrøm. Disse gasselvene kan bli så varme som 18 000 grader Fahrenheit (10 000 grader Celsius) - de er bare 'kalde' i forhold til den typen ekstremt varme vinder astronomer regelmessig ser i universet, for eksempel de rundt sorte hull. [ Bilder: Universets sorte hull ]



En individuell galakse kan løses fra det store kosmiske nettet, i dette stillbildet fra en simulering av universet.

En individuell galakse kan løses fra det store kosmiske nettet, i dette stillbildet fra en simulering av universet.(Bildekreditt: The Virgo Consortium, Schaye et al.)

En modell antyder at på punktene hvor disse filamentene krysser hverandre, strømmer kald akkresjon som strømmer langs det kosmiske nettets filamenter opp til disklignende eller ringlignende strukturer, og at disse 'protogalaktiske diskene' til slutt koaleserer til galakser .



For å lære mer om hvordan galakser fødes, analyserte forskere det første filamentet som astronomer noensinne har avbildet , en gigantisk struktur 1,5 millioner lysår lang og 10 milliarder lysår unna Jorden som ble oppdaget i 2010.

Dette filamentet er omtrent en tredjedel så lyst som Melkeveien, noe som gjør det 3 milliarder ganger mer lysende enn solen og mer enn 10 ganger lysere enn det som er forventet for et filament. Filamentet er sannsynligvis uvanlig strålende fordi det er opplyst av a kvasar , den lyseste typen objekt i universet, har forskere sagt.

Ved hjelp av Cosmic Web Imager ved Palomar Observatory i California oppdaget forskerne at det lyseste stedet i filamentet er en roterende protogalaktisk skive av hydrogen.



'Det er sjelden og overraskende å oppdage en helt ny type objekt,' sa studielederforfatter Christopher Martin, astrofysiker ved California Institute of Technology i Pasadena.

Forskerne fant at denne protogalaktiske skiven er mer enn 407 000 lysår bred, veier så mye som omtrent 100 milliarder soler og er omgitt av en 'glorie' av usynlig mørkt materiale som veier så mye som 10 billioner soler. Til sammenligning kan Melkeveien være 160 000 lysår i diameter, og den veier kanskje 1 billion soler.

Disse funnene avslører hvordan kalde akkresjonsstrømmer kan bidra til å bygge protogalakser - gassskyer som føder galakser, sa Martin.

- Det er ekstremt sjeldent innen astrofysikk å kunne avdekke de fysiske prosessene bak et observert fenomen, sier han til guesswhozoo.com. 'I dette tilfellet vil vi kunne studere prosessene som utgjør universets grunnbestanddel, galakser.'

I fremtiden planlegger Martin og hans kolleger å finne flere protogalaktiske disker og studere dem med et større teleskop og bedre instrumenter.

'Vi er i ferd med å ta i bruk det perfekte instrumentet for dette - Keck Cosmic Web Imager, som vil bli montert på Nasmyth -fokuset til W. M. Keck Observatory Keck II -teleskopet [på Hawaii],' sa Martin. 'Vi planlegger å begynne å observere i begynnelsen av 2016 med Keck Cosmic Web Imager.'

Forskerne redegjorde for funnene sine online i dag (5. august) i tidsskriftet Nature .

Følg oss @Spacedotcom , Facebook eller Google+ . Opprinnelig publisert den guesswhozoo.com .