Wykrywanie metali w niewidzialnych galaktykach. Źródło zdjęcia: ESO Kliknij, aby powiększyć
Astronomowie, wykorzystując unikalne możliwości spektrografu wysokiej rozdzielczości UVES w Very Large Telescope ESO, znaleźli bogatą w metal chmurę wodoru w odległym wszechświecie. Wynik może pomóc w rozwiązaniu problemu braku metalu i zapewnia wgląd w to, jak powstają galaktyki.
„Nasze odkrycie pokazuje, że w bardzo odległych galaktykach można znaleźć znaczne ilości metali, które są zbyt słabe, aby można je było bezpośrednio zobaczyć”, powiedział C? Bf? Linia P? Bf? Roux (ESO), główny autor artykułu prezentowanie wyników.
Astronomowie badali światło emitowane przez kwazar znajdujący się 9 miliardów lat świetlnych stąd, częściowo pochłonięty przez skądinąd niewidoczną galaktykę siedzącą 6,3 miliarda lat świetlnych stąd wzdłuż linii wzroku.
Analiza widma pokazuje, że ta galaktyka ma cztery razy więcej metali niż Słońce. Po raz pierwszy znajduje się tak duża ilość „metali” w bardzo odległym obiekcie. Obserwacje wskazują również, że galaktyka musi być bardzo zakurzona.
Prawie wszystkie pierwiastki obecne we Wszechświecie powstały w gwiazdach, które same są członkami galaktyk. Szacując, ile gwiazd powstało w historii Wszechświata, można oszacować, ile metali powinno być wyprodukowanych. To pozornie proste rozumowanie jednak od kilku lat staje w obliczu pozornej sprzeczności: zsumowanie ilości metali obserwowanych dzisiaj w odległych obiektach astronomicznych nie odpowiada przewidywanej wartości. Kiedy udział galaktyk obserwowanych teraz w odległościach kosmologicznych dodaje się do ośrodka międzygalaktycznego, łączne ilości nie więcej niż jednej dziesiątej oczekiwanych metali.
Badanie odległych galaktyk jest jednak trudnym zadaniem. Im dalej galaktyka, tym słabsza, a małe lub wewnętrznie słabe nie będą obserwowane. Może to powodować poważne uprzedzenia w obserwacjach, ponieważ wychwytywane są tylko największe i najbardziej aktywne galaktyki.
Astronomowie wymyślili zatem inne sposoby badania odległych galaktyk: używają kwazarów, najprawdopodobniej najjaśniejszych odległych obiektów znanych jako sygnalizatory we Wszechświecie.
Międzygwiezdne chmury gazu w galaktykach, znajdujące się między kwazarami a nami na tej samej linii wzroku, pochłaniają części światła emitowanego przez kwazary. W rezultacie widmo przedstawia ciemne „doliny”, które można przypisać dobrze znanym elementom. A zatem astronomowie mogą mierzyć ilość metali obecnych w tych galaktykach - które są w rzeczywistości niewidoczne - w różnych epokach.
„Najlepiej można tego dokonać za pomocą spektrografów o wysokiej rozdzielczości na największych teleskopach, takich jak ultrafiolet i spektrograf widmowy Echelle (UVES) w 8,2-metrowym teleskopie ESO Kueyen w Obserwatorium Paranal” - powiedział P? Bf? Roux.
Jej zespół szczegółowo zbadał spektrum kwazara SDSS J1323-0021, które pokazuje wyraźne oznaki absorpcji przez chmurę wodoru i metali znajdujących się między kwazarem a nami. Po dokładnej analizie widma astronomowie stwierdzili, że ten „system” jest czterokrotnie bogatszy w cynk niż Słońce. Wydaje się, że inne metale, takie jak żelazo, skondensowały się w ziarna pyłu.
„Jeśli odkryto by dużą liczbę takich„ niewidzialnych ”galaktyk o wysokiej zawartości metali, mogłyby one znacznie złagodzić problem brakujących metali”, powiedział Peroux.
Oryginalne źródło: ESO News Release
