Wzrost i upadek procesów powstawania galaktyk

dnia 31/08/2016
Porównanie wizualizacji galaktyk z i bez ZFOURGE. Źródło: Texas A&M University

Porównanie wizualizacji galaktyk z i bez ZFOURGE. Źródło: Texas A&M University

Międzynarodowy zespół astronomów  stworzył mapę wzrostu i upadku galaktyk na przestrzeni 90% historii Wszechświata. Ich praca zawierająca jedne z najdokładniejszych pomiarów astronomicznych w historii została publikowana w periodyku The Astrophysical Journal.

W ramach przeglądu FourStar Galaxy Evolution Survey (ZFOURGE) powstał wielobarwny album fotograficzny galaktyk podczas ich wzrostu od małych, ciemnych zagęszczeń do etapu dojrzałych i majestatycznych olbrzymów. Naukowcy stworzyli ten album mierząc odległości i jasność ponad 70 000 galaktyk widzianych na przestrzeni ponad 12 miliardów lat, odkrywając w ten sposób pełną różnorodność obiektów galaktycznych.

Zespół naukowców stworzył kolorowy album fotograficzny wykorzystując do tego nowy zestaw filtrów czułych w podczerwieni, zainstalowanych na kamerze FourStar przymocowanej do 6.5-metrowego Teleskopu Baade z Obserwatorium Las Campanas w Chile.  Zdjęcia wykonano na przestrzeni 45 nocy. Następnie astronomowie stworzyli trójwymiarową mapę przedstawiającą ponad 70 000 galaktyk, zarówno tych bliskich jak i odległych przedstawiających dawne etapy ewolucji Wszechświata.

Trójwymiarowa mapa głębokiego nieba przedstawia m.in. młode galaktyki, które istniały 12,5 miliarda lat temu, a których dotychczas znaleziono tylko kilkanaście. Taki zbiór pozwoli astronomom lepiej zrozumieć wczesne lata Wszechświata.

„Jednym z najciekawszych wniosków jest fakt, że galaktyki w młodym wszechświecie wydają się być równie różnorodne co dzisiaj,” kiedy to Wszechświat jest dużo starszy i dużo bardziej wyewoluował, mówi główna autorka badania Caroline Straatman z Uniwersytetu w Lejdzie. „Sam fakt, że dostrzegamy młode galaktyki w odległym wszechświecie, w których już zakończyły się procesy gwiazdotwórcze, jest wprost niesamowity.”

Jednak wiedza uzyskana w ten sposób to nie tylko wiedza o odległych galaktykach; informacje zebrane w ramach ZFOURGE dają nam także pogląd na to jak Droga Mleczna wyglądała w swojej młodości.

„Dziesięć miliardów lat temu, galaktyki takie jak Droga Mleczna były znacznie mniejsze, jednak powstawało w nich 30 razy więcej gwiazd niż dzisiaj,” mówi Casey Papovich z Texas A&M University.

„ZFOURGE zapewnia nam pełny i wiarygodny przegląd populacji ewoluujących galaktyk i już teraz pozwala nam przyjrzeć się takim kwestiom jak: jak galaktyki rosły z czasem? Kiedy powstawały w nich gwiazdach i kiedy rozwinęły się w tak spektakularne struktury jakie widzimy obecnie?” mówi Ryan Quadri, także z Texas A&M.

Na pierwszych zdjęciach z przeglądu naukowcy dostrzegli najwcześniejsze przykłady gromad galaktyk, tak zwanych „miast galaktyk” zbudowanych z gęstych skupisk galaktyk, które pojawiły się gdy Wszechświat miał dopiero 3 miliardy lat.

„Połączenie FourStar, szczególnych filtrów, Magellana oraz warunków w Las Campanas pozwoliło na odkrycie tej gromady,” mówi Persson, który odpowiadał za budowę instrumentu FourStar w Obserwatorium Carnegie w Pasadenie. „Znajdowała się w bardzo szczegółowo zbadanym fragmencie nieba, skutecznie skrywając się przed naszymi oczyma.”

Źródło: Carnegie Institution for Science

Dodaj komentarz