Herschel odkrywa łączenie galaktyk w bardzo wczesnym Wszechświecie

To co wydawało się być rzadkim przykładem potężnej, dawnej galaktyki okazało się być nawet rzadszą parą ekstremalnie masywnych galaktyk obserwowanych tuż przed rozpoczęciem procesu łączenia gdy Wszechświat miał zaledwie miliard lat.

To wyjątkowe źródło światła po raz pierwszy zidentyfikowane zostało za pomocą obserwatorium kosmicznego Herschel (ESA), a następnie dokładniej przyjrzało mu się naziemne obserwatorium ALMA w Chile.

Najwcześniejsze galaktyki w mającej 13,8 miliarda lat historii naszego Wszechświata zaczęły powstawać kilkaset milionów lat po Wielkim Wybuchu, gdy materia spływała w kierunku coraz gęstszych skupisk materii i zaczęły powstawać pierwsze gwiazdy.

Pierwotne galaktyki jednak nie przypominały tych, które obserwujemy dzisiaj. Początkowo były one dużo mniejsze od Drogi Mlecznej, która jest teraz domem dla setek miliardów gwiazd, i stopniowo nabierały masy na przestrzeni miliardów lat.


Puls Kosmosu powstaje dzięki wsparciu swoich Czytelników.

Dołącz do nich na portalu Patronite już od 5 PLN miesięcznie.

http://www.patronite.pl/pulskosmosu

Dziękuję za Twoje wsparcie.


W tym scenariuszu astronomowie nie potrafią łatwo wytłumaczyć obserwacji masywnych galaktyk zamieszkanych przez starzejące się gwiazdy w stosunkowo wczesnych epokach historii Wszechświata, kiedy miał on zaledwie kilka miliardów lat.

W jaki sposób tak masywne galaktyki powstały w tak krótkim czasie?

Najnowsze odkrycie prawdopodobnych protoplastów takich galaktyk – masywnych galaktyk obserwowanych w jeszcze wcześniejszych epokach – przyniosło wiele nowych wskazówek przydatnych w badaniach nad tym problemem.

„Analizując kilkaset tysięcy galaktyk obserwowanych przez Herschela, zidentyfikowaliśmy bardzo rzadki przykład masywnego obiektu w bardzo wczesnym Wszechświecie”, mówi Dominik Riechers z Cornell University w USA, który jest głównym autorem nowego artykułu naukowego.

Szeroki zakres promieniowania podczerwonego i submilimetrowego rejestrowany przez Herschela, który skanował niebo między 2009 a 2013 rokiem, okazał się kluczem do odkrycia tego obiektu.

Źródło: ESA/AOES Medialab

Galaktyki, w których powstają gwiazdy jasno świecą w zakresie podczerwonym. Dzieje się tak z uwagi na kosmiczny pył obecny w gęstych obłokach, w których powstają gwiazdy, a który pochłania część promieniowania gwiazd i emituje je na dłuższych falach.

Dodatkowo, z uwagi na fakt, że Wszechświat się rozszerza, długość fal światła emitowanego przez odległe galaktyki jest dodatkowo wydłużana w trakcie jego podróży w przestrzeni, aż do zakresu submilimetrowego w przypadku najodleglejszych galaktyk, których światło zostało wyemitowane w kilku pierwszych miliardach lat historii Wszechświata.

To w 2012 roku Dominik wraz ze współpracownikami oznaczył to źródło jako potencjalnie interesujące i warte dalszych obserwacji. Po przeprowadzeniu obserwacji na jeszcze dłuższych falach submilimetrowych za pomocą teleskopu APEX (Atacama Pathfinder Experiment) także zlokalizowanego w Chile, okazał się on być najbardziej czerwoną galaktyką w badanej próbce galaktyk, który na dodatek był tym jaśniejszy im na dłuższych falach był obserwowany (aż do 870 mikronów).

To wskazuje, że galaktyka charakteryzuje się intensywnymi procesami gwiazdotwórczymi i znajduje się w niezwykle dużej odległości od nas, w głębi bardzo wczesnego Wszechświata.

Wykorzystując późniejsze obserwacje za pomocą ALMA, astronomowie dostrzegli tlenek węgla oraz parę wodną w tym obiekcie i wykorzystali te dwa związki do oszacowania odległości galaktyki od nas. W ten sposób udało się ustalić, że obserwujemy to źródło takim jakie było zaledwie miliard lat po Wielkim Wybuchu.

Wysokiej rozdzielczości obserwacje prowadzone za pomocą obserwatorium ALMA miały w zanadrzu jeszcze jedną niespodziankę.

„Przy dokładniejszym spojrzeniu, ten unikalny obiekt okazał się nawet bardziej ekscytujący niż mogliśmy przypuszczać – składał się bowiem nie z jednej dawnej, masywnej galaktyki, ale z pary dwóch masywnych galaktyk, które wkrótce zaczną się łączyć” tłumaczy Dominik.

Te dwie galaktyki, z których każda charakteryzuje się masą podobną do masy Drogi Mlecznej zostały nieformalnie nazwane Koniem i Smokiem.

Intensywnie produkując nowe gwiazdy, te dwie galaktyki są 10 do 100 razy masywniejsze niż większość galaktyk obserwowanych w tej epoce historii Wszechświata. Koń i Smok z czasem, w ciągu kilkuset milionów lat, połączą się ze sobą tworząc jeszcze masywniejszą galaktykę.

Odkrycie wskazuje, że gigantyczne galaktyki choć rzadkie, to jednak istniały na bardzo wczesnych etapach historii Wszechświata, i mogły być protoplastami masywnych galaktyk zamieszkałych przez starzejące się gwiazdy obserwowanych na nieco późniejszych etapach historii gdy Wszechświat miał kilka miliardów lat.

Aktualnie zespół badaczy bada ten ekstremalny system łączących się galaktyk analizując właściwości populacji gwiazd i pyłu za pomocą obserwatorium ALMA oraz Bardzo Dużego Teleskopu (VLT).

Źródło: ESA

Komentarze

comments