Колкото по-дълбоко гледате във Вселената, толкова по-далеч във времето се връщате. Понякога дори можеш да копаеш твърде дълбоко и да видиш "млади" галактики, наподобяващи Млечния път, намиращи се на 12 милиарда години от нас.
Художествена интерпретация на предшественика на Млечния път в ранната Вселена. Поставен на фона на квазар, блестящ през „супер-ореола“ на газовия водород, обграждащ галактиката.
Сканирайки старите предмети на Вселената, астрономите успяват да разберат как нашата галактика изглеждаше в младостта си.
С помощта на голямата милиметрова решетка на Атакам (ALMA) изследователите бяха в състояние да открият "хвърляния" на галактики като нашата, когато тяхното звездно формиране само набра скорост. Тогава вселената нарасна до 2 милиарда години. Тъй като светлината има скорост, гледайки дълбоко в космоса, вие буквално поглеждате в миналото, възхищавайки се на галактиките на 12 милиарда години от Земята. Съвременният космос е на 13.8 милиарда години.
Имайки предвид две древни галактики в инфрачервените дължини на вълните, учените забелязали, че в началото на развитието те са имали удължени дискове с водороден газ, които са значително по-добри от по-малките области на звездни образувания вътре. Те също видяха въртящи се газо- и прахови дискове и бързо формиращи се звезди (до 100 слънчеви маси годишно). За да се видят галактиките ALMA J081740.86 + 135138.2 и ALMA J120110.26 + 211756.2, е необходимо да се използва светлината на два квазара на заден план. Това са свръхмасивни черни дупки, заобиколени от ярки дискове. Те се считат за центрове на активни галактики.
Композиционен образ на млада галактика, подобна на Млечния път, на разстояние 12 милиарда светлинни години, както и фонов квазар, разположен на 12,5 милиарда светлинни години.
Обикновено е трудно да погледнем галактиките пред квазар, защото квазарите са много ярки и младата галактика е слаба. Но ALMA успя да проследи инфрачервената светлина от йонизирания въглерод на галактиките, блестящ сам по себе си, както и силуета на водорода в сиянието на квазарите. Въглеродът, излъчващ светлина с дължина на вълната от 158 микрометра (далечна инфрачервена област), характеризира структурата на всяка галактика и емисиите на инфрачервена светлина от прах показват зони на звездно раждане.
Светлинен въглерод също дава улики за структурата на галактиките. Оказа се, че той е изместен от водородния газ, който първоначално е бил видян от астрономите. Това означава, че галактическите газове се простират далеч от плътна област от въглерод, което показва, че всяка галактика е надарена с голям водороден хало.
Имайки предвид обектите на преден план, „очаквахме да видим слаб взрив точно над квазара и вместо това забелязахме ярки галактики на голямо разстояние от квазара“, казва астрофизикът Дж. Ксавие Прохаска от Калифорнийския университет (Санта Круз). Данните показват също, че младите галактики вече са започнали да се въртят и това е знак за спирални галактики, като на Млечния път.
Търсенето на такива ранни галактики започна през 2003 г., когато Прохаска работеше върху идеята да използва спектрите на квазарите и дължините на светлината, които излъчват, за да намери на преден план галактиката. Този метод се нарича затихване на Лиман-алфа, тъй като водородният газ блокира определени дължини на вълната на светлината от квазара, разкривайки присъствието и степента на газа.
„ALMA спомогна за разрешаването на многогодишен дебат за образуването на галактики“, казва Крис Карили, астроном от Националната радиоастрономическа обсерватория в Сокоро, Ню Мексико. "Оказа се, че някои много ранни галактики имат ореоли, които се разширяват много повече, отколкото се смяташе досега", каза той, добавяйки, че тези ореоли "могат да представляват бъдещ материал за растежа на галактиката."
