Dawno, dawno temu, zanim istniało Słońce i Ziemia, powstawały odległe galaktyki. Ale teraz, łącząc ostre widzenie Teleskopu Kosmicznego Hubble'a ze spektrografem Very Large Telescope, astronomowie uzyskali wyjątkowe trójwymiarowe widoki odległych galaktyk, obserwowane, gdy Wszechświat był w połowie jego obecnego wieku. Przyglądając się tej wyjątkowej „książce historii” naszego Wszechświata, naukowcy mają nadzieję rozwiązać zagadkę dotyczącą powstawania galaktyk w odległej przeszłości.
Hubble pozwala na dostrzeżenie drobnych szczegółów galaktyk, podczas gdy spektrograf VLT FLAMES / GIRAFFE może uzyskiwać jednoczesne widma z małych obszarów rozległych obiektów i rozstrzygać ruchy gazu w tych odległych galaktykach.
„Ta unikalna kombinacja Hubble'a i VLT pozwala nam modelować odległe galaktyki prawie tak ładnie, jak tylko możemy je zamknąć”, powiedział François Hammer, który kierował zespołem. „W efekcie FLAMES / GIRAFFE pozwala nam teraz mierzyć prędkość gazu w różnych miejscach w tych obiektach. Oznacza to, że możemy zobaczyć, jak porusza się gaz, co zapewnia nam trójwymiarowy widok galaktyk w połowie Wszechświata. ”
Zespół odtworzył historię około stu odległych galaktyk, które zaobserwowano zarówno w Hubble, jak i GIRAFFE na VLT. Zbliżają się pierwsze wyniki i już dostarczyły użytecznych informacji dla trzech galaktyk.
W jednej galaktyce GIRAFFE ujawnił region pełen zjonizowanego gazu, to znaczy gorącego gazu złożonego z atomów, które zostały pozbawione jednego lub kilku elektronów. Jest to zwykle spowodowane obecnością bardzo gorących, młodych gwiazd. Jednak nawet po gapieniu się w region przez ponad 11 dni Hubble nie wykrył żadnych gwiazd! „Wyraźnie widać, że ta niezwykła galaktyka ma pewne ukryte sekrety” - powiedział Mathieu Puech, główny autor jednego z artykułów opisujących to badanie. Porównania z symulacjami komputerowymi sugerują, że wyjaśnienie polega na zderzeniu dwóch bardzo bogatych w gaz galaktyk spiralnych. Ciepło powstałe w wyniku zderzenia zjonizuje gaz, powodując, że będzie on zbyt gorący, aby mogły powstać gwiazdy.
Inna galaktyka, którą badali astronomowie, wykazała odwrotny efekt. Tam odkryli niebieskawy środkowy region owinięty czerwonawym dyskiem, prawie całkowicie ukryty w kurzu. „Modele wskazują, że gaz i gwiazdy mogą szybko skręcać do wewnątrz” - powiedział Hammer. Może to być pierwszy przykład dysku odbudowanego po dużej fuzji.
Wreszcie w trzeciej galaktyce astronomowie zidentyfikowali bardzo niezwykłą, wyjątkowo niebieską, wydłużoną strukturę - pasek - złożony z młodych, masywnych gwiazd, rzadko obserwowanych w pobliskich galaktykach. Porównania z symulacjami komputerowymi pokazały astronomom, że właściwości tego obiektu są dobrze odwzorowane przez zderzenie dwóch galaktyk o nierównej masie.
„Unikalna kombinacja Hubble'a i FLAMES / GIRAFFE w VLT umożliwia szczegółowe modelowanie odległych galaktyk i osiągnięcie konsensusu co do kluczowej roli zderzeń galaktyk w tworzeniu gwiazd w odległej przeszłości”, mówi Puech. „Ponieważ widzimy teraz, jak porusza się gaz, możemy stosunkowo dokładnie prześledzić masę i orbity galaktyk przodków. Hubble i VLT są prawdziwymi „wehikułami czasu” do badania historii Wszechświata ”- dodał Sébastien Peirani, główny autor innego artykułu na temat tego badania.
Astronomowie rozszerzają teraz swoją analizę na całą obserwowaną próbkę galaktyk. „Następnym krokiem będzie porównanie tego z bliższymi galaktykami, a zatem zebranie zdjęcia ewolucji galaktyk w ciągu ostatnich sześciu do ośmiu miliardów lat, czyli ponad połowy wieku Wszechświata”, powiedział Hammer.
Źródło: ESO
