צוות חוקרים בינלאומי בחן צילומים של גלקסיות בגילאים שונים והראה שבשלבים הראשונים ליצירתן הגלקסיות עוברות תקופה של יצירה מהירה מאוד של כוכבים, שמתמתנת כעבור זמן מה.
אור נע במהירות סופית – מהירות האור – ואף על פי שלפי תורת היחסות זוהי המהירות הגבוהה ביותר שאפשר לנוע, עדיין דרוש לאור זמן רב לחצות את מרחבי החלל העצומים. כתוצאה מכך, אור שמגיע לכדור הארץ מגלקסיות רחוקות מייצג בעצם את העבר הרחוק של אותן גלקסיות. אפשר לראות בו מעין מכונת זמן שבעזרתה אנו יכולים לצפות באירועים שהתרחשו בעבר הרחוק. העובדה הזאת מאפשרת למדענים לשחזר תהליכים שהתרחשו לפני זמן רב והביאו את היקום למבנה הנוכחי שלו.
היה היה
אחד התהליכים הללו הוא האופן שבו גלקסיות נוצרות. גלקסיות הן צברים ענקיים של כוכבים ומערכות שמש ונמצא בהן רוב החומר הניתן לצפייה ביקום. כדור הארץ נמצא בתוך גלקסיה בשם "שביל החלב", שהיא אחת מתוך כ-170 מיליארד גלקסיות שנצפו עד כה. התהליכים המתרחשים בתוך גלקסיות, כמו היצירה של כוכבים, גורמים לפליטת אור בתדרים שונים, ובתדרי תת-אדום בפרט.
ניתוח ההרכב של אורכי הגל שמגיע אלינו מגלקסיה מאפשר למדענים להסיק מידע על הרכב החומרים שלה, קצב יצירת הכוכבים בתוכה, המסה שלה ועוד. כשמצליבים את המידע הזה עם גיל הגלקסיה אפשר לעקוב אחרי השלבים השונים בתהליך היצירה של גלקסיות.
מסלול היווצרות גלקסיות. תמונות מטלסקופ החלל האבל | צילומים: נאס"א ו-ESA
גלקסיות צעירות ופרודוקטיביות
בהתבסס על צילומים של אלפי גלקסיות שהמסה שלהן דומה לשביל החלב, שנאספו בטלסקופים ברחבי העולם ובטלסקופ החלל האבל, הראו החוקרים שגלקסיות כאלו עוברות בתחילת דרכן תקופה של יצירת כוכבים מואצת ובהמשך קצב יצירת הכוכבים דועך באופן משמעותי. אם החישובים הללו תקפים לגבי גלקסיית שביל החלב, בת ה-13 מיליארד שנה לערך, יוצא ששלב יצירת הכוכבים המואץ בגלקסיה שלנו התרחש לפני כעשרה מיליארדי שנים. לשם השוואה, השמש שלנו היא בת כחמישה מיליארדי שנים, כך שהיא נוצרה הרבה אחרי שלב היצירה המואץ.
האם משמעות הדבר שקיימים כוכבים עתיקים הרבה יותר שבקרבתם התפתחו חיים שנוצרו מיליארדי שנים לפנינו? ייתכן, אך החוקרים עצמם משערים שהמועד המאוחר שבו נוצרה השמש שלנו אפשר לה ליהנות מתהליכים שהתרחשו בשלב המוקדם של יצירת הגלקסיה ויצרו את היסודות הכבדים, שממלאים תפקיד חיוני ביצירת כוכבי לכת ויצורים חיים.
במילים אחרות, בגלקסיה הצעירה היו אמנם הרבה מאוד כוכבים, אך היא הכילה רק מימן והליום. הכוכבים הרבים הללו יצרו בתוכם את היסודות הכבדים, בתהליכים גרעיניים, וכך "הזריעו" את החלל בחומרים הדרושים כדי לייצר כוכבי לכת כמו כדור הארץ. אלה כבר נוצרו בשלב הרבה יותר מאוחר, כשקצב היווצרות הכוכבים דעך באופן משמעותי.
