Zespół naukowców kierowany przez astronomów z University of California w Riverside odkrył potężną populację odległych galaktyk karłowatych, która może odkryć przed nami szczegóły bardzo intensywnego okresu formowania gwiazd we wczesnym Wszechświecie miliardy lat temu.
Wspieraj Puls Kosmosu na Patronite.pl
Wyniki badań opublikowane w periodyku The Astrophysical Journal poszerzają naszą wiedzę o galaktykach karłowatych – najmniejszych i najciemniejszych galaktykach we Wszechświecie. Choć tak niepozorne, są one niesamowicie istotnym elementem historii Wszechświata.
Uważa się, że galaktyki karłowate odegrały istotną rolę w erze rejonizacji w procesie transformacji wczesnego wszechświata z ciemnego, neutralnego i nieprzezroczystego na jasny, zjonizowany i przezroczysty.
Pomimo ich wagi, odległe galaktyki karłowate wciąż się przed nami skrywają – są wyjątkowo ciemne i znajdują się poza zasięgiem nawet najlepszych teleskopów. Oznacza to, że nasz obecny obraz wczesnego Wszechświata nie jest pełny.
Niemniej jednak istnieje sposób ominięcia tego ograniczenia. Zgodnie z ogólną teorią względności masywny obiekt – np. galaktyka – znajdujący się na linii wzroku, może działać niczym naturalna soczewka, zwiększając ilość światła docierającego od źródła znajdującego się w tle.
To zjawisko znane jako soczewkowanie grawitacyjne, sprawia, że obiekty tła wydają się jaśniejsze i większe. Dzięki temu te naturalne teleskopy mogą umożliwić nam odkrywanie niewidzialnych odległych galaktyk karłowatych.
W celu dowiedzenia tej teorii w 2014 roku zespół z UC Riverside zwrócił swoje teleskopy w stronę gromady galaktyk działającej jak soczewka grawitacyjna i dostrzegł w tle dużą populację odległych galaktyk karłowatych.
Do swoich badań zespół wykorzystał kamerę Wide Field Camera 3 zainstalowaną na pokładzie Kosmicznego Teleskopu Hubble’a obserwując trzy potężne gromady galaktyk. Na wykonanych za jej pomocą zdjęciach naukowcy odkryli sporą populację odległych galaktyk karłowatych z czasów kiedy Wszechświat miał od 2 do 6 miliardów lat. Według obecnie obowiązujących teorii to właśnie ten czas, kiedy we Wszechświecie zachodziły najintensywniejsze procesy gwiazdotwórcze.
Oprócz tego, zespół badaczy wykorzystał dane spektroskopowe zarejestrowane za pomocą instrumentu Multi-Object Spectrograph for Infrared Exploration (MOSFIRE) zainstalowanego w Obserwatorium W.M. Kecka do potwierdzenia, że obserwowane galaktyki pochodzą właśnie z tego ważnego okresu historii Wszechświata.
Te galaktyki karłowate są 10 do 100 razy słabsze niż galaktyki wcześniej obserwowane w tej odległości. Choć słabe, są one dużo liczniejsze niż ich jasne towarzyszki.
Wyniki badań wskazują, że liczba tych galaktyk karłowatych ewoluuje w tym istotnym okresie historii wskazując, że wcześniej mogłoby ich być dużo więcej. Naukowcom udało się odkryć populację galaktyk karłowatych, które są najliczniejszą grupą galaktyk w tym okresie historii Wszechświata.
Pomimo słabego światła emitowanego przez te galaktyki, odpowiadają one za ponad połowę promieniowania ultrafioletowego istniejącego w erze rejonizacji. Zważając na fakt, że promieniowanie ultrafioletowe emitowane jest przez młode, gorące gwiazdy, to właśnie w galaktykach karłowatych musiała znajdować się znacząca większość nowo powstających gwiazd.
Powyższe wyniki wskazują, że galaktyki karłowate odgrywały znaczącą rolę w epoce rejonizacji. Galaktyki te będą jednym z głównych celów dla następnej generacji teleskopów, a w szczególności dla Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba, który zostanie wyniesiony w przestrzeń kosmiczną w październiku 2018 roku.
Źródło: UC Riverside