Viņi ir tur; niecīgas, ārkārtīgi vājas un neticami senas punduru galaktikas ar tik maz zvaigznēm, ka zinātnieki tās sauc par “spoku galaktikām”. NASA Habla kosmiskais teleskops uzņēma trīs šo mazo mazuļu galaktiku attēlus, cerot atmaskot noslēpumu 13 miljardu gadu laikā.
Astronomi uzskata, ka šīs niecīgās, spokiem līdzīgās galaktikas, kas pamanītas līdzās Piena ceļa galaktikai, ir vienas no vecākajām, sīkākajām un senatnīgākajām Visuma galaktikām. Habla skatījumi atklāj, ka viņu zvaigznēm ir vienāds dzimšanas datums. Visas galaktikas sāka veidot zvaigznes pirms vairāk nekā 13 miljardiem gadu, bet pēc tam pēkšņi apstājās tikai viena miljarda gadu laikā pēc Visuma dzimšanas.
"Šīs galaktikas ir senas un tās ir viena vecuma, tāpēc jūs zināt, ka kaut kas nokrita kā giljotīna un vienlaikus izslēdza zvaigžņu veidošanos šajās galaktikās," sacīja Toms Brauns no Kosmosa teleskopa zinātnes institūta Baltimorā. , Md., Pētījuma vadītājs. "Visticamākais izskaidrojums ir reionizācija."
Visuma reionizācija sākās pirmajos miljardos gadu pēc Lielā sprādziena. Šajā laikā starojums no pirmajām zvaigznēm izsvītro elektronus no ūdeņraža atomiem, jonizējot ūdeņraža gāzi. Šis process ļāva arī ūdeņraža gāzei kļūt caurspīdīgai ultravioletajā gaismā. Šis pats process, iespējams, arī ir izraisījis zvaigžņu veidošanos punduru galaktikās, piemēram, Brauna pētījumā. Šīs galaktikas ir niecīgas brālēni līdz zvaigznēm veidojošajām punduru galaktikām Piena ceļa tuvumā. Un to mazā izmēra dēļ, kas šķērso tikai 2000 gaismas gadus, tie nebija pietiekami masīvi, lai pasargātu sevi no agrīnā Visuma skarbās ultravioletās gaismas, kas atņēma viņu niecīgo ūdeņraža padevi, atstājot viņus nespējīgus veidot jaunas zvaigznes.
Astronomi papildus reionijas teorijai ierosināja daudzus iemeslu dēļ zvaigžņu trūkumu šajās galaktikās. Daži zinātnieki uzskatīja, ka iekšējie notikumi, piemēram, supernovas, iznīcināja gāzi, kas nepieciešama jaunu zvaigžņu radīšanai. Citi ierosināja, ka galaktikas vienkārši izmantoja ūdeņraža gāzi, kas nepieciešama zvaigznīšu veidošanai.
Brauns izmērīja zvaigžņu vecumu, apskatot to spilgtumu un krāsas. Zvaigžņu populācija šajās fosilās galaktikās ir no dažiem simtiem līdz dažiem tūkstošiem zvaigžņu; daži saulei līdzīgi, daži sarkani punduri un dažas sarkanas zvaigznes lielākas nekā mūsu saule. Kad pierādījumi parādīja, ka zvaigznes patiešām ir senas, Brauns iesaistīja Habla uzlabotās apsekošanas kameras palīdzību, lai dziļi sešās galaktikās apzustu, lai noteiktu, kad tās dzimušas. Līdz šim komanda ir pabeigusi trīs datu analīzi; Hercules, Leo IV un Ursa Major. Galaktikas atrodas no 330 000 gaismas gadiem līdz 490 000 gaismas gadiem. Salīdzinājumam Brauns salīdzināja galaktiku zvaigznes ar zvaigznēm, kas atrastas M92 - 13 miljardus gadu vecā globālā klasterī, kurš atrodas apmēram 26 000 gaismas gadu attālumā no Zemes. Viņš atklāja, ka viņi ir līdzīga vecuma.
"Tās ir vissenāko galaktiku fosilijas Visumā," sacīja Brauns. “Viņi nav mainījušies miljardu gadu laikā. Šīs galaktikas ir atšķirībā no lielākajām blakus esošajām galaktikām, kurām ir sena zvaigžņu veidošanās vēsture. ”
Brauna atklājums varētu palīdzēt izskaidrot tā saucamo “trūkstošā satelīta problēmu”. Astronomi ir novērojuši tikai dažus desmitus punduru galaktiku ap Piena Ceļu, kamēr datorsimulācijas paredz, ka tūkstošiem vajadzētu pastāvēt. Bet varbūt tie pastāv. Sloanas apsekojumā tika atrasti vairāk nekā duci niecīgu, ar zvaigzni izbadējušām galaktikām Piena Ceļa apkārtnē, vienlaikus skenējot tikai daļu debesu. Astronomi domā, ka desmitiem vairāk ultravāju galaktiku var lūrēt neatklāti, izmantojot iespēju tūkstošiem vēl mazāku punduru, kas praktiski nesatur zvaigznes.
Nelielajām galaktikām var trūkt zvaigžņu, taču tām joprojām ir pārpilnība tumšās matērijas, uz kuras balstās galaktikas. Parastās punduru galaktikas, kas atrodas Piena ceļa galaktikas tuvumā, satur desmit reizes vairāk tumšās vielas nekā parastā redzamā viela. Brauns skaidro, ka šīs mazās galaktikas tagad ir galvenokārt tumšās matērijas salas, kas nav redzētas miljardiem gadu, līdz astronomi sāka tās atrast Sloanas apsekojumā.
Brauna rezultāti parādās Astrophysical Journal Letters 1. jūlija numurā.
1. attēla paraksts: Šajos Habla attēlos ir redzama blāva, ar zvaigznīti miruša punduru galaktika Leo IV. Kreisajā pusē redzamajā galaktikas daļā ir redzama baltā taisnstūra rūtiņa. Kastītes izmērs ir 83 gaismas gadi, platums - 163 gaismas gadi. Dažas zvaigznes Leo IV tiek zaudētas kaimiņu zvaigžņu un tālu galaktiku tuvumā. Vidējā attēlā ir parādīts tuvplāna fona galaktiku skats lodziņā. Attēlā pa labi ir redzamas tikai zvaigznes Leo IV. Galaktika, kurā ir vairāki tūkstoši zvaigžņu, sastāv no saulei līdzīgām zvaigznēm, gaišākām, sarkanām punduru zvaigznēm un dažām sarkanām milzu zvaigznēm, kas ir spožākas par sauli. Kredīts: NASA, ESA un T. Brauns (STScI)
2. attēla paraksts: Šīs datorsimulācijas parāda, ka ap mūsu Piena Ceļa galaktiku ir tumšās vielas pulks. Dažas tumšās vielas koncentrācijas ir pietiekami masīvas, lai izraisītu zvaigžņu veidošanos. Ar mūsu Piena Ceļa galaktiku, kas parādīta augšējā paneļa centrā, pastāv tūkstošiem tumšās vielas salikumu. Zaļie pūtītes vidējā panelī ir tie tumšās vielas gabali, kas ir pietiekami masīvi, lai iegūtu gāzi no starpgalaktiskās vides un izraisītu pastāvīgu zvaigžņu veidošanos, galu galā izveidojot punduru galaktikas. Apakšējā panelī sarkanie pūtītes ir ļoti vāji punduru galaktikas, kas jau sen pārstāja veidot zvaigznes. Brauns un J. Tumlinsons (STScI)
