Astronomer oppdager hvordan galakser dannes gjennom fusjoner

Astronomer i Storbritannia kunngjør i dag at de har etablert hvordan galakser som vår egen Melkevei dannet over 10 milliarder år med kosmisk tid gjennom en overflod av separate galakser som kolliderte sammen.

Galakser er de største enkeltobjektene i universet, og opprinnelsen til deres dannelse er et veldig gammelt spørsmål uten noen åpenbare svar. En større studie sendt denne uken til American Astronomical Society’s The Astrophysical Journal har gitt en løsning på dette problemet.

Astronomer ledet av professor i ekstragalaktisk astronomi Christopher Conselice ved University of Manchester har nå slått fast at denne effekten av sammenslåing er en av de dominerende prosessene der galakser komme til å bli.

Disse forskerne har konkludert med denne flere tiår lange studien av galakser og hvordan de ble dannet i løpet av de siste 10 milliarder årene og avslørte at disse galaksesammenslåinger er en av de viktigste metodene for å danne galakser. Den gjennomsnittlige massive galaksen i løpet av de siste 10 milliarder årene vil gjennomgå rundt 3 fusjoner med andre galakser, noe som vil mer enn doble massen deres. Denne studien har altså vist at fusjoner er en svært effektiv måte for galakser å dannes.

“Dette tyder også på at vår egen Melkevei-galakse sannsynligvis har gjennomgått minst én av disse betydelige sammenslåingene i løpet av sin historie, som radikalt endret formen og formasjonshistorien,” sa professor Conselice. “Sammenslåinger, som de i denne studien, utløser stjernedannelse, som kan være opprinnelsen til hvordan stjerner inkludert vår egen sol ble dannet, samt mater materien som vokser sentrale sorte hull.”

Galakser i det nærliggende universet kommer i alle former og størrelser. Noen av dem, inkludert våre egne, er veldig massive med over en billion stjerner og et spiralmønster. Andre er enorme samlinger av stjerner med en sfæroid eller ellipsoid struktur uten spesielle mønstre. Historien til disse enorme systemene er stort sett ukjent.

En mulig måte som galakser kan vokse i masse er når to galakser knuses sammen for å danne en helt ny galakse, en prosess kjent som sammenslåing. Galaksesammenslåinger har vært kjent i over et halvt århundre, men deres rolle i hvordan vi oppnår de massive galaksene vi ser i dag har alltid vært et enormt mysterium og et grunnleggende spørsmål i kosmologien. Selv om det var en favoritt teoretisk idé, kunne vi tidligere bare gjette på hvordan prosessen faktisk har skjedd.

Resultatet av denne studien stammer fra å lete 10 milliarder år tilbake etter galakser i nærhet, eller de som er i “par”. Disse nære galaksene vil til slutt smelte sammen for å danne et nytt system i løpet av en milliard år. Ved å fange disse galaksene i sammenslåingsprosessen, bestemte denne studien fusjonshistorien, og dermed dannelseshistorien til galakser i universet. Før denne studien har stort sett kun teoretiske estimater for dette vært tilgjengelig. Denne studien er en direkte måling av denne prosessen.

Conselice sa at “på grunn av det totale antallet galakser i universet, i løpet av de siste 10 milliarder årene, ville omtrent 2 billioner av disse sammenslåingshendelsene ha skjedd. Mange av disse hendelsene vil kunne påvises med kommende gravitasjonsbølgeeksperimenter, da disse er de mest vanlige massive koalescenshendelser som oppstår i univers.”

Denne tidligere ukjente historien lar oss nå forstå galakser på en måte som vi ikke har gjort tidligere. Fremtidig arbeid av dette teamet og andre vil avsløre implikasjonene for dette funnet for å forstå utviklingen av nye stjerner og sorte hull i galakser over denne kosmiske epoken.

---

---