Analizując zdjęcia wykonane przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a, astronomowie z Uniwersity of Florida doszli do wniosku, że dwa popularne typy galaktyk – wielkie eliptyczne i eliptyczne karłowate, są w rzeczywistości różnymi wersjami tego samego typu. Do tej pory, mimo że nazwy galaktyk niewiele się różniły, uważano, że nie ma między nimi podobieństw pozwalających je utożsamiać.

„Nasze wnioski pozwalają uprościć obraz Wszechświata, ponieważ zastąpiliśmy dwa różne typy galaktyk jednym” – mówi Alister Graham z UF. – „Ale konsekwencje sięgają również poza taksonomię astronomiczną. Astronomowie uważali do tej pory, że procesy powstania tych obiektów są zupełnie różne, a wprost przeciwnie – może być to taki sam proces„.

Galaktyki, bloki budujące widzialny Wszechświat, to wielkie skupiska gwiazd połączonych siłami grawitacyjnymi, rozrzucone po przestrzeni kosmicznej. Jest kilka typów galaktyk: spiralne, jak Droga Mleczna, nieregularne, czyli takie, w których nie można wyróżnić charakterystycznego kształtu, oraz najpopularniejsze: karłowate i wielkie eliptyczne.

Wielkie galaktyki eliptyczne zawierają zazwyczaj setki miliardów gwiazd, podczas gdy karłowate galaktyki eliptyczne – mniej niż miliard. Naukowcy uważali je za niepowiązane systemy. W wielkich galaktykach eliptycznych gwiazd jest nie tylko więcej, ale też są bardziej skupione wraz ze zbliżaniem się do centrum. W porównaniu z galaktykami karłowatymi, pojawia się fundamentalna różnica w rozmieszczeniu gwiazd.

Doktor Graham wraz z profesorem Rafaelem Guzmanem, postanowili uważniej sprawdzić powszechnie przyjętą systematykę galaktyk. Wspólnie przeanalizowali zdjęcia karłowatych galaktyk eliptycznych wykonane przez Teleskop Hubble’a i porównali dane z wcześniejszymi informacjami o ponad 200 galaktykach. Okazało się, że struktura galaktyk eliptycznych, zarówno wielkich jak i karłowatych zmienia się w sposób ciągły pomiędzy oboma typami – innymi słowy są to ekstremalne stadia tego samego obiektu.

„W astronomii, podobnie jak w biologii, istnieje głęboki związek między klasyfikacją obiektów a ich powiązaniami ewolucyjnymi” – mówi Sidney van der Bergh z Dominion Astrophysical Observatory przy National Research Council of Canada w Wiktorii. – „Praca Graham i Guzmana upraszcza pracę tym, którzy chcą zrozumieć proces powstawania i ewolucji galaktyk„.

W ostatnich latach wiele badań ujawniło, że centrum galaktyk eliptycznych, na obszarze około 1 procenta galaktyki, prawie nie ma gwiazd. Astronomowie podejrzewają, że za ten stan odpowiedzialne są masywne czarne dziury, pożerające gwiazdy, które znajdą się zbyt blisko. Ten proces prowadzi do tego, że jądra wielkich galaktyk eliptycznych świecą słabiej, co stało w sprzeczności z przekonaniem, że większe galaktyki mają jaśniejsze jądra.

Przygaszone jądro było jednym z powodów, przez które uważano, że wielkie i karłowate galaktyki eliptyczne są różnymi obiektami.

W oparciu o najnowsze dane ukazujące zależność pomiędzy masą centralnej czarnej dziury i właściwościami galaktyk, Graham i jego współpracownicy wprowadzili model matematyczny, który równocześnie opisuje rozmieszczenie gwiazd w zewnętrznych i wewnętrznych obszarach galaktyki.

„Umożliwienie modyfikowania jądra galaktyki przez czarną dziurę, pozwoliło na pełne zunifikowanie galaktyk karłowatych i gigantycznych” – mówi Graham.

Przy opracowywaniu wyników z Grahamem współpracowali Peter Erwin i Andres Asensio Ramos z Instituto de Astrofisica de Canarias w Hiszpanii, oraz Ignacio Trujillo z Max-Planck Institut fur Astronomie w Niemczech.