Wyłączmy światła i ustawmy scenę… Ruszamy w kosmos, patrząc nie tylko na odległe galaktyki, ale na niesamowicie odległą przeszłość. Teraz nowe obserwacje wykonane za pomocą Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) pokazują nam, że te zatopienia gwiezdnego stworzenia mogły się rozpocząć znacznie wcześniej, niż im się wydawało.
Według najnowszych badań opublikowanych w dzisiejszym wydaniu czasopisma, Naturaoraz w Astrophysical Journal, naukowcy odkryli fascynujące odkrycia dokonane w nowym międzynarodowym obserwatorium ALMA - które dziś obchodzi swoją inaugurację. Wśród wielu osiągnięć ALMA rzucił nam jeszcze głębsze spojrzenie w kosmos - pokazując starożytne galaktyki, które mogą być odległe o miliardy lat świetlnych. Obserwacje tych galaktyk gwiazdowych pokazują nam, że gwiazdy powstały w szale z ogromnych pokładów kosmicznego gazu i pyłu.
Ładowanie odtwarzacza…
„Im bardziej odległa jest galaktyka, tym dalej się patrzy w przeszłość, więc mierząc ich odległości, możemy złożyć oś czasu, z jaką energicznie Wszechświat tworzy nowe gwiazdy na różnych etapach swojej 13,7 miliarda lat historii”, powiedział Joaquin Vieira (California Institute of Technology, USA), który kierował zespołem i jest głównym autorem artykułu w czasopiśmie Natura.
Jak powstały te obserwacje? Przed ALMA międzynarodowy zespół badaczy wykorzystał 10-metrowy Teleskop Bieguna Południowego USA (SPT) do zlokalizowania tych odległych mieszkańców, a następnie zajął się nimi, aby przyjrzeć się bliżej „gwiezdnemu wyżu demograficznemu” na początku Wszechświata epoka. To, co znaleźli, zaskoczyło ich. Najwyraźniej galaktyki gwiazdotwórcze są jeszcze bardziej odległe niż wcześniej podejrzewano ... ich atak gwiezdnego stworzenia rozpoczął się około 12 miliardów lat temu. W tym przedziale czasowym Wszechświat ma mniej niż 2 miliardy lat, a eksplozja formowania się gwiazd następuje kilka miliardów lat wcześniej, niż przypuszczali astronomowie. Obserwacje ALMA obejmowały dwie galaktyki - „najodleglejsze w swoim rodzaju, jakie kiedykolwiek widziały” - które zawierały dodatkowe objawienie. Ich odległość nie tylko pobiła rekordy astronomiczne, ale wykryto w nich cząsteczki wody.
Jednak dwie galaktyki nie są jedynym wynikiem dla ALMA. Zespół badawczy przyjął 26 galaktyk o długości fali około 3 milimetrów. Niezwykła czułość tej najnowocześniejszej technologii wykorzystuje pomiar długości fali światła - długości fali wytwarzanej przez cząsteczki gazu galaktyki i rozciągniętej przez ekspansję Wszechświata. Dokładnie mierząc „rozciągnięcie” astronomowie są w stanie zmierzyć czas, jaki światło zajęło nam dotarcie do nas, i udoskonalić swój punkt w czasie.
„Czułość ALMA i szeroki zakres długości fal oznaczają, że możemy wykonać pomiary w ciągu zaledwie kilku minut na galaktykę - około sto razy szybciej niż wcześniej”, powiedział Axel Weiss (Max-Planck-Institut für Radioastronomie w Bonn, Niemcy) pracować nad pomiarem odległości do galaktyk. „Wcześniej taki pomiar byłby pracochłonnym procesem łączenia danych zarówno ze światła widzialnego, jak i radioteleskopów”.
W przeważającej części obserwacje ALMA byłyby wystarczające do ustalenia odległości, ale zespół uwzględnił również dane ALMA z eksperymentu Atacama Pathfinder (APEX) i Very Large Telescope ESO dla wybranych kilku galaktyk. W chwili obecnej astronomowie wykorzystują jedynie niewielki segment możliwości ALMA - zaledwie 16 z 66 masywnych anten - i koncentrują się na jaśniejszych galaktykach. Gdy ALMA będzie w pełni funkcjonalna, będzie w stanie wyzerować nawet słabsze cele. Jednak naukowcy nie zamierzali przegapić żadnych okazji i wykorzystali soczewkowanie grawitacyjne, aby pomóc w ich odkryciach.
„Te piękne zdjęcia z ALMA pokazują galaktyki tła wypaczone na wiele łuków światła zwanych pierścieniami Einsteina, które otaczają galaktyki na pierwszym planie”, powiedział Yashar Hezaveh (McGill University, Montreal, Kanada), który prowadził badania nad soczewkami grawitacyjnymi. „Wykorzystujemy ogromne ilości ciemnej materii otaczającej galaktyki w połowie Wszechświata jako kosmiczne teleskopy, aby jeszcze bardziej odległe galaktyki wydawały się większe i jaśniejsze”.
Jak jasne jest jasne? Według informacji prasowych analiza zniekształceń wykazała, że część tych odległych, tworzących gwiazdy galaktyk może być tak jasna jak 40 bilionów słońc… a następnie powiększona do 22 razy więcej za pomocą soczewkowania grawitacyjnego.
„Wcześniej na tych falach submilimetrowych znaleziono tylko kilka galaktyk o soczewkach grawitacyjnych, ale teraz SPT i ALMA odkryły dziesiątki”. powiedział Carlos De Breuck (ESO), członek zespołu. „Ten rodzaj nauki był wcześniej wykonywany głównie przy długościach fal światła widzialnego za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble'a, ale nasze wyniki pokazują, że ALMA jest bardzo potężnym nowym graczem w tej dziedzinie”.
„To świetny przykład astronomów z całego świata, którzy dokonali niesamowitego odkrycia za pomocą najnowocześniejszego obiektu”, powiedział członek zespołu Daniel Marrone (University of Arizona, USA). „To dopiero początek dla ALMA i badania tych galaktyk gwiazd. Naszym następnym krokiem jest dokładniejsze przestudiowanie tych obiektów i dokładne wyjaśnienie, w jaki sposób i dlaczego tworzą one gwiazdy w tak niesamowitym tempie. ”
Proszę, włącz ponownie światła do domu. Gdy ALMA zagłębi się w przeszłość, może pewnego dnia złapiemy samych siebie ... patrząc wstecz.
