Çështja se çfarë shkakton formimin ekstremisht të shpejtë të yjeve brenda Galaktikave Hiper Shkelqyëse me Rrezatim Infra të Kuq (HyLIRGs), ende e panjohur, është me shumë interes për të udhëhequr kuptimin tonë për formimin dhe evolucionin e galaktikave në univers. Një foto e re e lëshuar nga Vëzhgimi Jugor Evropian tregon një HyLIRG 10,000 herë më të ndritshëm se Rruga e Qumështit tonë (në dritë infra të kuqe)—galaktika e largët PJ0116-24—dhe u lëshua në lidhje me një punim të ri të publikuar në Nature Astronomy që hedh dritë mbi formimin e saj.
Studimet e mëparshme sugjeruan se galaktikat ekstremisht të ndritshme duhet të jenë rezultat i bashkimeve të galaktikave. Këto përplasje galaktike mendohet se krijojnë rajone të dendura gazi në të cilat formimi i shpejtë i yjeve shkaktohet. Por galaktikat e izoluara mund të bëhen gjithashtu HyLIRGs përmes proceseve të brendshme vetëm, nëse gazi që formon yje devijohet shpejt drejt qendrës së galaktikës.
Në punimin e titulluar “Studim i detajuar i një disku rrotullues hiperlluminues të rrallë në një unazë Einstein 10 miliardë vjet më parë,” në të cilin astronomi Amit Vishwas, Ph.D. nga Cornell është bashkautor, observimet nga Teleskopi Shumë i Madh i ESO-së (VLT) dhe Rrjeti i Madh Milimetrik/Submilimetrik i Atacama-s (ALMA) u kombinuan për të studiuar lëvizjen e gazit brenda PJ0116-24.
ALMA gjurmon gazin e ftohtë, i cili shihet në foto në ngjyrë blu, ndërsa VLT, me Imager dhe Spektrografin e tij të ri me Rezolucion të Rritur (ERIS), gjurmon gazin e ngrohtë, i cili tregohet në të kuqe. Falë këtyre observimeve të detajuara, ekipi ndërkombëtar i kërkimit zbuloi se gazi në këtë galaktikë ekstreme po rrotullohej në një mënyrë të organizuar, në vend të mënyrës kaotike që pritej pas një përplasje galaktike––një rezultat befasues. Kjo tregon, thanë studiuesit, se bashkimet nuk janë gjithmonë të nevojshme për një galaktikë që të bëhet HyLIRG.
PJ0116-24 është aq larg sa dritës së saj i janë dashur rreth 10 miliardë vjet për të arritur te ne. Një galaktikë në plan të parë veproi si një lente gravitacionale, duke përkulur dhe zmadhur dritën e PJ0116-24 prapa saj në unazën e Einstein që shihet këtu. Kjo përafrim kozmik i saktë u lejon astronomëve të zmadhojnë objekte shumë të largëta dhe t’i shohin ato në një nivel të detajeve që përndryshe do të ishte shumë e vështirë për t’u arritur.
Vishwas, një asociuar kërkimor në Qendrën për Astrofizikë dhe Shkenca Planetare të Cornell (CCAPS), ndihmoi në hartimin e emisionit dhe kinematikës nga gazi atomik dhe molekular në PJ0116-24 duke përdorur ALMA, që siguroi mbështetje të fortë për skenarin e diskut rrotullues. Ai gjithashtu ishte i përfshirë në marrjen e të dhënave me instrumentin e sapo vendosur ERIS në VLT. Kërkimi u drejtua nga Daizhong Liu nga Instituti Max Planck për Fizikën Ekstraterrestre dhe Observatori Purple Mountain.
Interpretimi i kushteve të gazit dhe bollëkut të elementeve në PJ0116-24 janë të ngjashme me ato që Vishwas dhe bashkëautorët e tij raportuan vitin e kaluar për një galaktikë tjetër në një epokë më të hershme në univers, duke përdorur të dhëna nga Teleskopi Hapësinor James Webb.
PJ0116-24, megjithatë, është rreth pesë herë më masive dhe më e ndritshme se burimi i studiuar në punimin e vitit të kaluar, tha Vishwas.
“Në të dy rastet, lentat gravitacionale na ndihmuan të zmadhojmë për të studiuar detajet e mediumit ndëryjor të këtyre galaktikave. Besoj se këto observime të reja po na ndihmojnë të ndërtojmë një argument për mënyrën se si galaktikat evoluojnë dhe ndërtohen—duke kthyer në mënyrë efikase gazin në yje në shpërthime të shpejta rritjeje të ndara nga periudha të gjata qetësie relative,” shpjegoi ai.
Më shumë informacione: Daizhong Liu et al, Detailed study of a rare hyperluminous rotating disk in an Einstein ring 10 billion years ago, Nature Astronomy (2024). DOI: 10.1038/s41550-024-02296-7
Zhurnali ku u botua: Nature Astronomy
