Meskipun pesawat ruang angkasa telah kehabisan pasokan cairan pendingin helium yang diperlukan untuk mengamati energi inframerah dari Alam semesta yang jauh, data yang dikumpulkan oleh observatorium ruang Herschel ESA masih membantu mengungkap misteri kosmik - seperti bagaimana galaksi elips awal tumbuh begitu besar begitu cepat, mengisi dengan bintang-bintang dan kemudian, agak tiba-tiba, mematikan formasi bintang sama sekali.
Sekarang, dengan menggunakan informasi yang awalnya dikumpulkan oleh Herschel dan kemudian menyelidiki lebih dekat dengan beberapa observatorium berbasis ruang dan darat lainnya, para peneliti telah menemukan "mata rantai yang hilang" dalam evolusi elips awal: penggabungan dua galaksi masif yang memicu percikan bintang yang sangat besar, tertangkap dalam tindakan ketika Semesta berumur 3 miliar tahun.
Ini merupakan teka-teki kosmologis yang sudah berlangsung lama: bagaimana galaksi besar terbentuk di awal Semesta? Pengamatan galaksi elips besar yang jauh penuh dengan bintang merah tua (dan beberapa yang muda, muda) yang ada ketika Semesta hanya beberapa miliar tahun hanya tidak sejalan dengan bagaimana galaksi seperti itu pernah dianggap membentuk - yaitu, melalui akumulasi bertahap dari banyak galaksi kerdil yang lebih kecil.
Tetapi proses seperti itu akan memakan waktu - lebih lama dari beberapa miliar tahun. Jadi saran lain adalah bahwa galaksi elips besar bisa saja terbentuk oleh tabrakan dan penggabungan galaksi besar, masing-masing penuh dengan gas, debu, dan bintang-bintang baru ... dan bahwa merger akan memicu pembentukan hiruk-pikuk bahkan lebih banyak bintang.
Investigasi wilayah terang yang pertama kali ditemukan oleh Herschel, bernama HXMM01, telah mengidentifikasi penggabungan dua galaksi, berjarak 11 miliar tahun cahaya.
Galaksi-galaksi besar dihubungkan oleh jembatan gas dan masing-masing memiliki massa bintang sekitar 100 miliar Matahari - dan mereka melahirkan bintang-bintang baru dengan laju luar biasa sekitar 2.000 per tahun.
"Kami sedang melihat fase yang lebih muda dalam kehidupan galaksi ini - ledakan aktivitas remaja yang tidak akan bertahan lama," kata Hai Fu dari University of California di Irvine, pemimpin penulis studi baru yang menggambarkan hasil .
Tersembunyi di balik awan debu kosmik yang luas, dibutuhkan mata Herschel yang mencari panas untuk melihat HXMM01.
"Galaksi-galaksi yang bergabung ini meledak dengan bintang-bintang baru dan sepenuhnya disembunyikan oleh debu," kata rekan penulis Asantha Cooray, juga dari University of California di Irvine. "Tanpa detektor inframerah-jauh Herschel, kita tidak akan bisa melihat melalui debu ke tindakan yang terjadi di belakang."
Herschel pertama kali melihat duo bertabrakan dalam gambar yang diambil dengan cahaya inframerah panjang gelombang lebih panjang, seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas di sisi kiri. Pengamatan tindak lanjut dari banyak teleskop lain membantu menentukan tingkat ekstrim pembentukan bintang yang terjadi dalam penggabungan, serta massa yang luar biasa.
Gambar di sebelah kanan menunjukkan tampilan close-up, dengan galaksi yang dilingkari dilingkari. Data merah berasal dari Array Submillimeter Observatorium Smithsonian Smithsonian di atas Mauna Kea, Hawaii, dan menunjukkan wilayah pembentukan bintang yang diselubungi debu. Data hijau, diambil oleh Very Large Array Observatory Astronomi Radio Nasional, dekat Socorro, N., menunjukkan gas karbon monoksida di galaksi. Selain itu, biru menunjukkan cahaya bintang.
Meskipun galaksi-galaksi di HXMM01 menghasilkan ribuan bintang baru setiap tahun daripada Bima Sakti kita sendiri, tingkat pembentukan bintang yang tinggi tidak berkelanjutan. Reservoir gas yang terkandung dalam sistem akan cepat habis, memadamkan formasi bintang lebih lanjut dan mengarah ke populasi penuaan bintang-bintang bermassa rendah, dingin, merah - yang secara efektif "mematikan" formasi bintang, seperti apa yang disaksikan di elips awal lainnya.
Fu dan timnya memperkirakan bahwa akan dibutuhkan sekitar 200 juta tahun untuk mengubah semua gas menjadi bintang, dengan proses penggabungan selesai dalam satu miliar tahun. Produk akhir akan menjadi galaksi elips merah dan mati besar sekitar 400 miliar massa matahari.
Studi ini diterbitkan dalam edisi online 22 Mei 2008 Alam.
Baca lebih lanjut tentang siaran berita ESA Herschel di sini, serta di situs NASA di sini. Juga, lihat animasi merger galaksi di bawah ini:
Kredit gambar utama: ESA / NASA / JPL-Caltech / UC Irvine / STScI / Keck / NRAO / SAO
