Виявлені невидимі "чорні" галактики, предки еліптичних галактик
Радіотелескоп "Альма" прояснив природу інфрачервоних джерел, які спостерігав Спітцер, коли космосу було менше двох мільярдів років. Невидимі для очей Хаббла, це були масивні «чорні» еліптичні галактики, предки ще більш масивних, яких ми бачимо сьогодні. Проблема: їх було надто багато, і їх існування не піддається стандартній космологічній моделі.
Останні аналізи даних супутника Планка щодо викопного випромінювання становлять дуже серйозне підтвердження Стандартної моделі в космології. З цієї причини стало надзвичайно сумнівним та іншими спостереженнями та випробуваннями законів, що використовуються для побудови цієї Стандартної моделі, незалежно від того, чи є вона загалом недійсною.
Це не означає, що ми не будемо стикатися з революціями, які, не змінюючи основних напрямків цієї моделі, дадуть нам нові перспективи щодо реальності та нової фізики. Ми також знаємо, що існує реальна напруженість між визначенням значення прискорення розширення спостережуваного Всесвіту за даними Планка та отриманим під час вивчення наднових. .
Наприклад, ми можемо очікувати сюрпризів щодо природи темної енергії, і ми знаємо, що остання, якщо вона відстає від нещодавнього прискорення цього розширення, може вплинути на ріст скупчень галактик. .
Формування галактик та великих структур, що їх об’єднують, ще не дуже добре зрозуміле, навіть якщо ми маємо ідеї на цю тему, які живляться спостереженнями, теоріями та чисельними моделюваннями, які ми знаємо, як робити, як, наприклад, з Illustris .
Утворення галактик, прискорене темною речовиною
Ми можемо навіть говорити про загадку, як щойно показала міжнародна команда японських, французьких та китайських астрономів, яка опублікувала статтю в журналі Nature, виявивши завдяки Великому міліметровому/субміліметровому масиву Атакама (Алма) існування 39 невидимих галактик, відомий як "чорний", який уникнув погляду Хаббла, коли проводив дослідження за Космічною асамблеєю Близькочервоного глибокого позагалактичного опитування спадщини (Канделя). Проведена між 2010 і 2013 роками, вона мала на меті дослідити еволюцію галактики в ранньому Всесвіті та найперші насіння космічних структур, менш ніж через мільярд років після Великого вибуху. .
У стандартному космологічному сценарії все починається з існування великих коливань щільності темної матерії, залишених Великим вибухом, і які прискорять колапс нормальної речовини, щоб швидко утворити зірки та галактики. Без цієї темної матерії, коливання щільності нормальної речовини було б замалим, галактики не встигли б реально сформуватися навіть сьогодні, приблизно через 13,8 мільярда років після Великого вибуху. Спочатку колапс відбувається у так званому лінійному режимі, який більш-менш легко описати аналітично, але в якийсь момент явища стають нелінійними, і комп'ютери потрібні для розуміння того, що відбувається, як і у випадку з багатьма режимами, що підпадають під механіка рідини.
Загалом, ми думаємо, що утворюються карликові галактики, і вони зіткнуться, щоб злитися, даючи галактики більшого розміру, які потім поглинуть інші карликові галактики. Ці процеси супроводжуються утворенням зірок набагато вищою швидкістю, ніж ті, що спостерігаються у спіральних галактиках, таких як Чумацький Шлях протягом декількох мільярдів років. Такі старі еліптичні галактики перестали утворювати зірки з причин, які ще не повністю зрозумілі.
Однак роками, коли ми можемо повернутися в минуле, побачивши далеко в космосі, ми рано виявили великі галактики у спостережуваному Всесвіті, важко пояснити їх появу також рано. З цього не можна зробити твердого висновку, оскільки майже за визначенням нелінійні режими у фізиці містять сюрпризи.
Забагато молодих еліптичних галактик, таких масивних, як Чумацький Шлях
Отже, сьогодні Алма щойно з’ясувала природу таємничих інфрачервоних джерел, які вже бачив телескоп Спітцер, але які залишалися невидимими під поглядом Хаббла. Ці інфрачервоні джерела є чітко еліптичними галактиками під поглядом Альми з більш високою роздільною здатністю в міліметровій області. Як ми можемо бачити в прес-релізі CEA, ці невидимі очам Хаббла галактики описуються як "чорні".
Однак Алма показує, що менш ніж через два мільярди років після Великого вибуху вони є місцем дуже високих темпів утворення зірок, що, отже, повинно супроводжуватися сильними викидами у видимій області, особливо ультрафіолету, а отже і те, що повинен робити Хаббл див., хоча зміщений у бік червоного. Тому для пояснення цієї відносної невидимості ми повинні припустити, що вони вже містять дуже велику кількість пилу, що блокує ці вогні, але все ще випромінює в інфрачервоному діапазоні. Що нелегко пояснити настільки рано в історії Космосу.
Але справжньої несподіванки не виявляється в пилі в цих молодих "чорних" еліптичних галактиках, як пояснюється у прес-релізі CEA та у відео, наведеному вище - Девід Ельбаз, астроном CEA в лабораторії AIM (Університет Париж Дідро/CEA/CNRS) та співавтор публікації Nature: «ці галактики, виявлені Алмою, ймовірно, становлять першу популяцію масивних еліптичних галактик, сформованих у молодому Всесвіті. але є проблема. Їх напрочуд багато! ".
В основному ми повинні бачити карликові галактики, і мало хто з цих неповнолітніх еліптичних галактик все ще шалено утворює зірки і вже такий масивний, як Чумацький Шлях. Тому щось прискорило утворення цих галактик, які є предками еліптичних галактик, навіть більш масивних, але малоактивних, тому "мертвих", що ми бачимо в космосі, що спостерігаються протягом декількох мільярдів років.
Нова фізика або краще розуміння складних процесів, але фізики, про яку вже відомо, що працювала кілька сотень мільйонів років тому та два мільярди років після Великого вибуху, або навіть обох, безсумнівно, дасть відповідь.