Konstnärens intryck av en kvasar och angränsande sammansmältande galax. Galaxerna som observerats av teamet är så avlägsna att inga detaljerade bilder är möjliga för närvarande. Denna kombination av bilder på närliggande motsvarigheter ger ett intryck av hur de kan se ut mer detaljerat. Kredit:Bilden skapades av Max Planck Institute for Astronomy med hjälp av material från NASA/ESA Hubble Space Telescope.
Ett team av astronomer inklusive Carnegies Eduardo Bañados och ledd av Roberto Decarli från Max Planck Institute for Astronomy har upptäckt en ny typ av galax som, även om de är extremt gamla – bildade mindre än en miljard år efter Big Bang – skapar stjärnor mer än hundra gånger snabbare än vår egen Vintergatan.
Deras resultat publiceras av Natur .
Teamets upptäckt kan hjälpa till att lösa ett kosmiskt pussel – en mystisk population av överraskande massiva galaxer från när universum bara var cirka 10 procent av sin nuvarande ålder.
Efter att ha observerat dessa galaxer för några år sedan, astronomer föreslog att de måste ha skapats från hyperproduktiva prekursorgalaxer, vilket är det enda sättet så många stjärnor kunde ha bildats så snabbt. Men astronomer hade aldrig sett något som passade räkningen för dessa prekursorer förrän nu.
Denna nyupptäckta befolkning kunde lösa mysteriet om hur dessa extremt stora galaxer kom att ha hundratals miljarder stjärnor i sig när de bildades bara 1,5 miljarder år efter Big Bang, kräver mycket snabb stjärnbildning.
Teamet gjorde denna upptäckt av en slump när de undersökte kvasarer, som är supermassiva svarta hål som sitter i centrum av enorma galaxer, ansamlande materia. De försökte studera stjärnbildning i galaxerna som är värd för dessa kvasarer.
"Men vad vi hittade, i fyra separata fall, var närliggande galaxer som bildade stjärnor i en rasande fart, producerar hundra solmassor av nya stjärnor per år, " förklarade Decarli.
"Mycket troligt är det inte en slump att hitta dessa produktiva galaxer nära ljusa kvasarer. Kvasarer tros bildas i områden av universum där den storskaliga densiteten av materia är mycket högre än genomsnittet. Samma förhållanden bör också bidra till att galaxer som bildar nya stjärnor i en kraftigt ökad hastighet, " tillade Fabian Walter, även av Max Planck.
"Oavsett om de snabbt växande galaxerna vi upptäckte verkligen är föregångare till de massiva galaxerna som först sågs för några år sedan kommer att kräva mer arbete för att se hur vanliga de faktiskt är, " förklarade Bañados.
Decarlis team har redan planerade uppföljningsundersökningar för att undersöka denna fråga.
Teamet hittade också vad som verkar vara det tidigaste kända exemplet på två galaxer som genomgår en sammanslagning, vilket är en annan viktig mekanism för galaxtillväxt. De nya observationerna ger det första direkta beviset för att sådana sammanslagningar har ägt rum även i de tidigaste stadierna av galaxutvecklingen, mindre än en miljard år efter Big Bang.
