Jaunatklāto galaktiku grupa, izmantojot Limāna pārrāvuma metodi. Attēla kredīts: Astronomija un astrofizika. Noklikšķiniet, lai palielinātu
Starptautiska astronomu komanda ir veikusi vienu no visdetalizētākajiem attālāko galaktiku apsekojumiem. Šīs galaktikas ir tik tālu, mēs tās redzam, kā tās izskatījās, kad Visums bija mazāks par pusi no tā pašreizējā vecuma. Viens no lielajiem šīs aptaujas pārsteigumiem; tomēr tas, cik daudz šīs jaunās galaktikas atbilst struktūrām, kuras mēs redzam pašreizējā Visumā. Tas nozīmē, ka galaktikas, iespējams, attīstījās sadursmju un apvienošanās rezultātā daudz agrāk, nekā tika ticēts iepriekš.
Denisa Burgarella vadītā astronomu komanda no Francijas, ASV, Japānas un Korejas nesen atklāja jaunas galaktikas agrīnajā Visumā. Pirmo reizi tie ir atklāti gan tuvākā ultravioletā starojuma, gan tālu infrasarkanā viļņa garumā. Par viņu atradumiem tiks ziņots nākamajā Astronomijas un astrofizikas izdevumā. Šis atklājums ir jauns solis, lai izprastu, kā attīstās galaktikas.
Astronoms Deniss Burgarella (Observatoire Astronomique Marseille Provence, Marseļas laboratorija) un viņa kolēģi no Francijas, ASV, Japānas un Korejas nesen ir paziņojuši par jaunu galaktiku atklāšanu agrīnajā Visumā. tuvplānā un tālu infrasarkanā viļņa garumā. Šis atklājums noved pie pirmās rūpīgās agrīno galaktiku izpētes. Par atklājumu tiks ziņots nākamajā Astronomijas un astrofizikas izdevumā.
Zināšanas par agrīnajām galaktikām pēdējos desmit gados ir guvušas ievērojamu progresu. Kopš 1995. gada beigām astronomi izmanto jaunu paņēmienu, kas pazīstams kā “Lyman-break method”. Šis paņēmiens ļauj noteikt ļoti tālu galaktikas. Viņi tiek uzskatīti par tādiem, kādi tie bija, kad Visums bija daudz jaunāks, tādējādi sniedzot norādes par to, kā veidojās un attīstījās galaktikas. Limana pārrāvuma paņēmiens ir attālinājis tālu galaktiku apsekojumu robežu līdz sarkano nobīdi z = 6-7 (tas ir, apmēram 5% no pašreizējā Visuma vecuma). Astronomijā sarkanais nobīde apzīmē gaismas viļņa nobīdi no galaktikas, kas attālinās no Zemes. Gaismas vilnis tiek pārvietots uz garāku viļņu garumu, tas ir, uz spektra sarkano galu. Jo augstāks ir galaktikas sarkanās krāsas nobīde, jo tālāk tas atrodas no mums.
Limana pārrāvuma tehnikas pamatā ir tālo galaktiku raksturīgā “izzušana”, kas novērota ultravioleto viļņu garumā. Tā kā gaismu no tālās galaktikas gandrīz pilnībā absorbē ūdeņradis pie 0,912 nm (ūdeņraža absorbcijas līniju dēļ, ko atklājis fiziķis Teodors Lymans), galaktika “pazūd” tālu ultravioletā starojuma filtrā. 2. attēlā parādīta “pazušana” galaktikas tālās UV filtrā. Lymana pārtraukumam teorētiski jānotiek pie 0,912 nm. Ap īsākiem viļņu garumiem esošos fotonus ūdeņradis absorbē ap zvaigznēm vai novērotajās galaktikās. Galaktikām ar lielu sarkano nobīdi Limāna pārtraukums tiek sarkanīgi pārbīdīts tā, lai tas notiktu garākā viļņa garumā un būtu novērojams no Zemes. No novērojumiem uz zemes astronomi šobrīd var atklāt galaktikas ar sarkano nobīdes diapazonu no z ~ 3 līdz z ~ 6. Tomēr pēc atklāšanas joprojām ir ļoti grūti iegūt papildu informāciju par šīm galaktikām, jo tās ir ļoti vājš.
Pirmoreiz Deniss Burgarella un viņa komanda ir spējuši atklāt mazāk attālas galaktikas, izmantojot Limana pārtraukuma paņēmienu. Komanda savāca datus no dažādām izcelsmēm: UV datus no NASA GALEX satelīta, infrasarkanos datus no SPITZER satelīta un datus redzamā diapazonā ESO teleskopos. No šiem datiem viņi izvēlējās aptuveni 300 galaktikas, kas izzūd tālu UV. Šīm galaktikām ir sarkanais nobīde no 0,9 līdz 1,3, tas ir, tās tiek novērotas brīdī, kad Visumam bija mazāk nekā puse no tā pašreizējā vecuma. Šī ir pirmā reize, kad zmanā ~ 1 tiek atklāts liels Lyman Break Galaxies paraugs. Tā kā šīs galaktikas ir mazāk attālinātas nekā līdz šim novērotie paraugi, tās ir arī gaišākas un vieglāk pētāmas visos viļņu garumos, tādējādi ļaujot veikt dziļu analīzi no UV līdz infrasarkanajam starojumam.
Iepriekšējie tālu galaktiku novērojumi ir ļāvuši atklāt divas galaktiku klases, no kurām viena ietver galaktikas, kuras izstaro gaismu gandrīz ultravioletā un redzamā viļņu garuma diapazonos. Otra veida galaktika izstaro gaismu infrasarkanā (IR) un submilimetru diapazonā. UV galaktikas infrasarkanajā diapazonā netika novērotas, savukārt UV galaktikas netika novērotas. Tāpēc bija grūti izskaidrot, kā šādas galaktikas varētu izvērsties par mūsdienu galaktikām, kuras izstaro gaismu visos viļņu garumos. Ar savu darbu Deniss Burgarella un viņa kolēģi ir spēruši soli šīs problēmas risināšanā. Novērojot savu jauno z ~ 1 galaktiku paraugu, viņi atklāja, ka aptuveni 40% no šīm galaktikām izstaro gaismu arī infrasarkanajā diapazonā. Šī ir pirmā reize, kad ievērojams skaits tālu galaktiku tika novērotas gan UV, gan IR viļņu garumā, iekļaujot abu galveno tipu īpašības.
No novērojumiem par šo paraugu komanda arī secināja dažādu informāciju par šīm galaktikām. Apvienojot UV un infrasarkanos mērījumus, pirmo reizi ir iespējams noteikt zvaigžņu veidošanās ātrumu šajās tālajās galaktikās. Zvaigznes tur veidojas ļoti aktīvi, ar ātrumu no dažiem simtiem līdz tūkstotim zvaigžņu gadā (tikai dažas zvaigznes šobrīd mūsu Galaktikā veidojas katru gadu). Komanda arī pētīja viņu morfoloģiju un parādīja, ka vairums no tām ir spirālveida galaktikas. Līdz šim tika uzskatīts, ka attālās galaktikas galvenokārt ir mijiedarbīgas galaktikas ar neregulārām un sarežģītām formām. Deniss Burgarella un viņa kolēģi tagad ir parādījuši, ka viņu izlasē esošajām galaktikām, kas redzamas laikā, kad Visumam bija aptuveni 40% no tā pašreizējā vecuma, ir regulāras formas, līdzīgas mūsdienu mūsdienu galaktikām, piemēram, mūsējām. Viņi ienes jaunu elementu mūsu izpratnē par galaktiku attīstību.
Oriģinālais avots: Astronomijas un astrofizikas jaunumu izlaidums
