Selvom rumfartøjet har opbrugt sin forsyning med flydende heliumkølevæske, der er nødvendigt for at observere det infrarøde energi fra det fjerne univers, hjælper data, der er indsamlet af ESAs Herschel-rumobservatorium, stadig med at afsløre kosmiske mysterier - som hvor tidlige elliptiske galakser voksede så store så hurtigt, og fyldte op med stjerner og derefter snarere pludselig lukke ned stjerne dannelse helt.
Nu ved hjælp af information, der oprindeligt blev indsamlet af Herschel og derefter undersøge nærmere med adskillige andre rum- og jordbaserede observatorier, har forskere fundet et "manglende led" i udviklingen af tidlige elliptiske stoffer: en enorm stjernegnistfusion af to massive galakser, fanget i handlingen, da universet kun var 3 milliarder år gammelt.
Det har været en langvarig kosmologisk conundrum: hvordan dannede man massive galakser i det tidlige univers? Observationer af fjerne store elliptiske galakser fulde af gamle røde stjerner (og få lyse, unge), der eksisterede, da universet kun var nogle få milliarder år gammel, stemmer ikke overens med, hvordan sådanne galakser engang blev antaget at danne - nemlig gennem gradvis ophobning af mange mindre dværg galakser.
Men en sådan proces ville tage tid - meget længere end et par milliarder år. Så et andet forslag er, at massive elliptiske galakser kunne have været dannet ved sammenstød og sammensmeltning af store galakser, hver fuld af gas, støv og nye stjerner ... og at fusionen ville udløse en vanvittig dannelse af endnu flere stjerner.
Undersøgelse af en lys region, der først blev fundet af Herschel, ved navn HXMM01, har identificeret en sådan fusion af to galakser, 11 milliarder lysår langt væk.
De enorme galakser er forbundet med en gasbro og har hver en stjernemasse på omkring 100 milliarder solskins - og de gyder nye stjerner med en utrolig hastighed på ca. 2.000 om året.
”Vi ser på en yngre fase i disse galakseres liv - en ungdomsudbrud af aktivitet, der ikke vil vare meget længe,” sagde Hai Fu fra University of California i Irvine, hovedforfatter af en ny undersøgelse, der beskriver resultaterne .
Skjult bag store skyer af kosmisk støv tog det Herschels varmesøgende øjne til endda at få øje på HXMM01.
”Disse fusionerende galakser er sprængne af nye stjerner og er helt skjult af støv,” sagde medforfatter Asantha Cooray, også ved University of California i Irvine. "Uden Herschels fjerninfrarøde detektorer, ville vi ikke have været i stand til at se gennem støvet til handlingen, der foregår bag."
Herschel opdagede først den kolliderende duo i billeder taget med længere bølgelængde infrarødt lys, som vist på billedet ovenfor på venstre side. Opfølgningsobservationer fra mange andre teleskoper var med til at bestemme den ekstreme grad af stjernedannelse, der finder sted i fusionen, såvel som dens utrolige masse.
Billedet til højre viser en nærbillede med de fusionerede galakser cirkuleret. De røde data er fra Smithsonian Astrophysical Observatory's Submillimeter Array øverst på Mauna Kea, Hawaii, og viser støvbeskyttede områder med stjernedannelse. De grønne data, der er taget af National Radio Astronomy Observatory's Very Large Array, nær Socorro, N.M., viser kuliltegas i galakserne. Derudover viser det blå stjernelys.
Selvom galakserne i HXMM01 producerer tusinder flere nye stjerner hvert år, end vores egen Mælkevej gør, er en sådan høj stjernedannelsesfrekvens ikke bæredygtig. Gasreservoiret indeholdt i systemet vil hurtigt blive opbrugt, slukke for yderligere stjernedannelse og føre til en aldrende befolkning af lave, kølige, røde stjerner - effektivt "slukke" for stjernedannelse, ligesom hvad der er blevet set i andre tidlige elliptiske stoffer.
Dr. Fu og hans team anslår, at det vil tage omkring 200 millioner år at konvertere al gas til stjerner med den fusionerende proces afsluttet inden for en milliard år. Det endelige produkt vil være en massiv rød og død elliptisk galakse på omkring 400 milliarder solmasser.
Undersøgelsen offentliggøres i den 22. maj onlineudgave af Natur.
Læs mere om ESA Herschel-nyhedsmeddelelse her samt på NASA-siden her. Tjek også en animation af den galaktiske fusion nedenfor:
Hovedbillede kredit: ESA / NASA / JPL-Caltech / UC Irvine / STScI / Keck / NRAO / SAO
