Haro 11 zbliżenie galaktyki. Źródło zdjęcia: Hubble. Kliknij, aby powiększyć
Mała galaktyka dała astronomom przebłysk czasu, w którym powstały pierwsze jasne obiekty we wszechświecie, kończąc ciemne wieki, które nastąpiły po narodzinach wszechświata.
Astronomowie ze Szwecji, Hiszpanii i Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa wykorzystali satelitę NASA Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer (FUSE) do pierwszego bezpośredniego pomiaru promieniowania jonizującego wyciekającego z galaktyki karłowatej przechodzącej wybuch formacji gwiazd. Wynik, który ma wpływ na zrozumienie ewolucji wczesnego wszechświata, pomoże astronomom ustalić, czy pierwsze gwiazdy? lub jakiś inny obiekt? zakończył kosmiczny ciemny wiek.
Zespół zaprezentuje swoje wyniki 12 stycznia na 207. spotkaniu American Astronomical Society w Waszyngtonie
Wielu astronomów uważa je za relikty z wczesnego stadium wszechświata, galaktyki karłowate są małymi, bardzo słabymi galaktykami zawierającymi dużą część gazu i stosunkowo niewiele gwiazd. Według jednego modelu powstawania galaktyk wiele z tych mniejszych galaktyk połączyło się, aby zbudować dzisiejsze większe. Jeśli to prawda, wszelkie obserwowane obecnie galaktyki karłowate można uznać za „skamieliny”, którym udało się przetrwać? bez znaczących zmian? z wcześniejszego okresu.
Zespół prowadzony przez Nilsa Bergvalla z Obserwatorium Astronomicznego w Uppsali w Szwecji, zespół zaobserwował małą galaktykę, znaną jako Haro 11, która znajduje się około 281 milionów lat świetlnych stąd w południowej konstelacji Rzeźbiarza. Analiza zespołu FUSE dała ważny wynik: od 4 do 10 procent promieniowania jonizującego wytwarzanego przez gorące gwiazdy w Haro 11 jest w stanie uciec w przestrzeń międzygalaktyczną.
Jonizacja to proces, w którym atomy i cząsteczki są usuwane z elektronów i przekształcane w dodatnio naładowane jony. Historia poziomu jonizacji jest ważna dla zrozumienia ewolucji struktur we wczesnym wszechświecie, ponieważ określa, jak łatwo mogą powstawać gwiazdy i galaktyki, według BG Anderssona, naukowca z Wydziału Fizyki i Astronomii Henry'ego A. Rowlanda z Johns Hopkins i członek zespołu FUSE.
„Im bardziej zjonizowany jest gaz, tym mniej wydajnie może się ochłodzić. Szybkość chłodzenia z kolei kontroluje zdolność gazu do tworzenia gęstszych struktur, takich jak gwiazdy i galaktyki - powiedział Andersson. Powiedział, że im cieplejszy gaz, tym mniej prawdopodobne jest tworzenie się struktur.
Historia jonizacji wszechświata ujawnia zatem, kiedy powstały pierwsze świecące obiekty i kiedy zaczęły świecić pierwsze gwiazdy.
Wielki Wybuch miał miejsce około 13,7 miliarda lat temu. W tym czasie dziecięcy wszechświat był zbyt gorący, by światło świeciło. Materia została całkowicie zjonizowana: atomy zostały rozbite na elektrony i jądra atomowe, które rozpraszają światło jak mgła. W miarę rozszerzania się, a następnie chłodzenia, materia łączyła się w obojętne atomy niektórych najlżejszych pierwiastków. Odcisk tego przejścia dzisiaj jest postrzegany jako kosmiczne promieniowanie mikrofalowe w tle.
Obecny wszechświat jest jednak głównie zjonizowany; astronomowie ogólnie zgadzają się, że ta reionizacja nastąpiła między 12,5 a 13 miliardów lat temu, kiedy powstawały pierwsze galaktyki i gromady galaktyk na dużą skalę. Szczegóły tej jonizacji są wciąż niejasne, ale są bardzo interesujące dla astronomów badających te tak zwane „ciemne wieki” wszechświata.
Astronomowie nie są pewni, czy pierwsze gwiazdy lub jakiś inny obiekt zakończyły te ciemne wieki, ale obserwacje BEZPIECZNIKA „Haro 11” dostarczają wskazówek.
Obserwacje pomagają również lepiej zrozumieć, w jaki sposób wszechświat został zdejonizowany. Zdaniem zespołu, prawdopodobnie przyczyniają się do tego intensywne promieniowanie generowane, gdy materia wpadała do czarnych dziur, które uformowały to, co obecnie postrzegamy jako kwazary, oraz wyciek promieniowania z obszarów wczesnego powstawania gwiazd. Ale do tej pory bezpośredni dowód na rentowność tego drugiego mechanizmu nie był dostępny.
„To najnowszy przykład, w którym obserwacja FUSE względnie pobliskiego obiektu ma istotne konsekwencje dla pytań kosmologicznych”, powiedział dr George Sonneborn, naukowiec projektu NASA / FUSE w NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, MD.
Ten wynik został zaakceptowany do publikacji przez europejski magazyn Astronomy and Astrophysics.
Oryginalne źródło: JHU News Release
