Ab etwa 2005 entdeckten Astronomen das Vorhandensein sehr großer Galaxien in einer Entfernung von etwa 10 Milliarden Lichtjahren. Angesichts der Tatsache, dass Astronomen erwarten, dass Galaxien durch Fusionen wachsen und Fusionen dazu neigen, die Sternentstehung auszulösen, schien das Vorhandensein derart großer, unentwickelter Galaxien seltsam. Wie konnten Galaxien so stark wachsen und doch so wenige Sterne haben?
Eine der wichtigsten Aussagen ist, dass die Galaxien häufige Fusionen durchlaufen haben, aber jede war sehr klein und hat die Sternentstehung im großen Maßstab nicht gefördert. Mit anderen Worten, anstelle von Fusionen zwischen Galaxien ähnlicher Größe entwickelten sich große Galaxien schnell und früh im Universum und sammelten sich dann tendenziell durch die Integration kleinerer Zwerggalaxien an. Obwohl diese Lösung unkompliziert ist, ist das Testen schwierig, da sich die fraglichen Galaxien in großen Entfernungen befinden und das Erkennen der verschlungenen Nebengalaxien außergewöhnliche Beobachtungen erfordern würde.
Ich suche um diese Hypothese zu testenEin Team von Astronomen unter der Leitung von Andrew Newman vom California Institute of Technology kombinierte Beobachtungen von Hubble und dem britischen Infrarot-Teleskop (UKIRT), um nach diesen winzigen Begleitern zu suchen. Das Team untersuchte über 400 Galaxien, die keine Anzeichen einer aktiven Sternentstehung zeigten (sogenannte „ruhige“ Galaxien), auf der Suche nach möglichen Begleitgalaxien aus Entfernungen von 10 Milliarden Lichtjahren bis zu relativ engen 2 Milliarden Lichtjahren, um festzustellen, wie diese Minderjährigen aussehen Die Fusionsrate hat sich im Laufe der Zeit weiterentwickelt.
In ihrer Studie stellten sie fest, dass etwa 15% der stillen Galaxien ein Gegenstück in der Nähe hatten, das mindestens 10% der Masse der größeren Galaxie aufwies. Dies berücksichtigte die Möglichkeit, dass einige Galaxien weiter entfernt waren, jedoch entlang der Sichtlinie, indem sichergestellt wurde, dass beide Galaxien ähnliche Rotverschiebungen aufwiesen. Im Laufe der Zeit wurden die Partnergalaxien seltener, was darauf hindeutet, dass sie seltener wurden, da mehr von den größeren Brüdern konsumiert wurden. Mit dieser Rate, mit der Fusionen stattfinden müssen, konnte das Team die Frage beantworten, ob diese geringfügigen Fusionen für das sechs Jahre zuvor entdeckte Galaxienwachstum verantwortlich sind oder nicht.
Für Galaxien, die näher als eine Entfernung von ungefähr 8 Milliarden Lichtjahren liegen, konnte die Rate kleinerer Fusionen das Gesamtwachstum von Galaxien vollständig erklären. Für die Wachstumsrate von Galaxien zu früheren Zeiten konnten solche geringfügigen Fusionen jedoch nur etwa die Hälfte des scheinbaren Wachstums ausmachen.
Das Team schlägt mehrere Gründe vor, warum dies der Fall sein könnte. Erstens könnten viele der Grundannahmen fehlerhaft sein. Die Teams haben möglicherweise die Größe der massiven Galaxien überschätzt oder die Geschwindigkeit der Sternentstehung unterschätzt. Diese Schlüsseleigenschaften wurden häufig aus photometrischen Untersuchungen abgeleitet, die nicht so zuverlässig sind wie spektroskopische Beobachtungen. Wenn in Zukunft bessere Beobachtungen gemacht werden können, können diese Werte überarbeitet werden und das Problem kann sich von selbst lösen. Die andere Möglichkeit ist, dass einfach zusätzliche Prozesse am Werk sind, die Astronomen noch nicht verstanden haben. In jedem Fall bleibt die Frage offen, wie wachsende Galaxien die Werbung für ihr Wachstum vermeiden.
