Первые звезды появились через сто миллионов лет после Большого взрыва и с тех пор процессы формирования звезд освещали космос, производя тяжелые элементы, планеты, черные дыры, и, возможно, все другие элементы в современной вселенной. Когда возраст Вселенной составлял около трех миллиардов лет (в настоящее время ей 13,8 миллиардов лет), активность формирования звезд достигла своего пика (она в 10 раз превышала текущий уровень). Почему это произошло и чем отличались ранние и современны физические процессы — наиболее актуальные вопросы в области астрономии.
Локальная среда галактики играет важную роль в регуляции образования звезд. Поэтому исследования проводились именно в этой области. Проведенные в локальной Вселенной исследования помогли обнаружить, что в плотной среде скопления галактик (куда входит множество тысяч галактик) формирование звезд подавляется, согласуется с общей идеей избавления от сырья для новых звезд (нейтрального газа) и его распыления в межгалактической среде.
Исследования отдельных галактик в ранней Вселенной очень информативные, так как они были чрезвычайно активными и яркими. Скопление современных галактик, напротив, может содержать всего один или несколько ярких элементов. Поэтому скопления современных галактик так трудно распознать.
В попытке решить проблему формирования звезд в среде скопления галактик астрономы из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (CFA) Мэтт Эшби, Брайан Сталдер, Тони Старк и другие исследователи изучили формирование звезд в очень плотных скоплениях галактик в ранней Вселенной. Они начали с образцов ультраярких галактик из ранней Вселенной возрастом 3 млрд лет, обнаруженных Южнополярным телескопом (South Pole Telescope). Эти далекие галактики были видны не полностью, так как их свет был отражен более близкими скоплениями галактик. Ученые также использовали инфракрасные данные телескопов «Гершель» и «Планк», чтобы изучить слабые инфракрасные сигналы от скоплений галактик. Этот свет, как предполагается, происходит из-за образования звезд, позволяя ученым определить их свойства и уровень активности.
Таким образом, активность формирования звезд в таких скоплениях не подавляется, а усиливается до нескольких тысяч новых звезд в год. Ученые считают, что образование звезд становится более активным по направлению к краям скопления галактик. А эффект этого слабого инфракрасного излучения должен быть принят во внимание при изучении источников образования космического фона.
