Baby boom-galaxen är en galax med stjärnfall som ligger 12,2 miljarder ljusår bort. Den upptäcktes av NASA:s Spitzer Science Center vid California Institute of Technology och utmärker sig som en extremt ljusstark och snabbt växande stjärnproducerande galax.

Vad gör galaxen så speciell?

Baby boom-galaxen kallas ofta för en "extrem stjärnmaskin" eftersom den bildar nya stjärnor i en hastighet som uppskattats till upp till 4 000 stjärnor per år. För att ge perspektiv: vår egen Vintergatan producerar i genomsnitt bara omkring 10 stjärnor per år. Den mycket höga stjärnbildningshastigheten syns i galaxens enorma ljusstyrka, framför allt i infrarött och submillimetervåglängder där damm som värmts upp av unga stjärnor lyser starkt.

Hur snabbt kan den växa?

I den takt galaxen har, skulle den på bara 50 miljoner år kunna samla ihop tillräckligt med stjärnor för att bli jämförbar med de mest massiva galax som någonsin observerats. Det är en mycket kort tid i kosmisk skala och visar att galaxen befinner sig i en intensiv, men sannolikt kortvarig, tillväxtfas.

Varför utmanar upptäckten modeller för galaxbildning?

Enligt den vedertagna modellen för galaxbildning växer de flesta stora galaxer gradvis, ofta genom att slå ihop sig med eller absorbera andra galaxer. Upptäckten av en ensam galax som så snabbt bildar stjärnor internt ställer frågor om vilka mekanismer som kan ge så snabb tillförsel av kall gas som krävs för att bygga så många stjärnor. Möjliga förklaringar som forskarna diskuterar är bland annat:

  • en snabb, gasrik sammansmältning mellan mindre galaxer som plötsligt levererar stora mängder kallt bränsle;
  • effektiva inflöden av kall gas direkt från det omgivande kosmiska nätverket (så kallade "cold flows");
  • att vi ser galaxen i en ovanligt kort, intensiv fas som normalt är svår att upptäcka eftersom den är både sällsynt och kortlivad.

Tidpunkt i universums historia och observationsteknik

Forskare observerar denna galax vid en tidpunkt då universum bara var drygt 1,4 miljarder år gammalt, alltså i ett tidigt skede av kosmisk tid. Eftersom så unga stjärnor ofta är dolda bakom stoft, var det framför allt infraröda observationer med Spitzer som gjorde upptäckten möjlig. För att bekräfta avstånd och egenskaper krävs ofta uppföljande spektroskopi och observationer i flera våglängdsområden (optiskt, infrarött, radio/submillimeter), något som forskare brukar göra med andra rymd- och markbaserade teleskop.

Vad säger forskarna?

"Den här galaxen genomgår en stor babyboom och producerar de flesta av sina stjärnor på en gång", säger Peter Capak från NASA:s Spitzer Science Center. På detta svarade huvudforskaren för Cosmic Evolution Surveyor, Nick Scoville från Caltech: "Vi kanske för första gången bevittnar bildandet av en av de mest massiva elliptiska galaxerna i universum".

Betydelse och nästa steg

Upptäckten av Baby boom-galaxen är viktig eftersom den visar att mycket snabb in-situ stjärnbildning kan spela en roll i skapandet av mycket massiva galaxer tidigt i universums historia. För att förstå om detta är en ovanlig händelse eller en mer generell väg till snabba galaktiska uppbyggnader behöver astronomer:

  • göra fler djupgående, fler-våglängdsobservationer av liknande objekt,
  • utföra spektroskopiska mätningar för att exakt bestämma rödförskjutning och kemisk sammansättning,
  • utveckla och testa teoretiska modeller som kopplar ihop snabb gasförsörjning, sammansmältningar och stjärnbildning i unga galaxer.

Sammanfattningsvis är Baby boom-galaxen ett exempel på en extrem, tidig episod av stjärnbildning som får astronomer att ompröva och förfina våra teorier om hur de största galaxerna i universum bildas och växer.