Gadu desmitiem astronomi ir centušies cik dziļi iedziļināties dziļajā Visumā. Novērojot kosmosu, kāds tas bija neilgi pēc lielā sprādziena, astrofiziķi un kosmologi cer uzzināt visu, kas iespējams, par agrīno Visuma veidošanos un tā turpmāko attīstību. Pateicoties tādiem instrumentiem kā Habla kosmiskais teleskops, astronomi ir spējuši redzēt Visuma daļas, kuras iepriekš nebija pieejamas.
Bet pat godājamais Habls nespēj redzēt visu, kas notika agrīnā Visuma laikā. Tomēr, izmantojot dažu jaunāko astronomisko observatoriju no visas pasaules apvienoto jaudu, Tokijas Universitātes Astronomijas institūta vadīta starptautisku astronomu komanda novēroja 39 iepriekš neatklātas senās galaktikas - atradumu, kam varētu būt liela ietekme uz astronomiju un kosmoloģiju.
Atklāšanas komandā bija pārstāvji no Tokijas Universitātes Astronomijas institūta, Francijas Nacionālā zinātniskās pētniecības centra (CNRS), Anhui Normal universitātes Ķīnā, Ludviga-Maximilians universitātes Minhenē, Ķīnas Nacionālās astronomiskās observatorijas un Academia Sinica astronomijas un astrofizikas institūts (ASIAA) Taivānā. Viņu pētījumi parādījās 7. augusta numurā Daba.
“Neredzamā” pamanīšana
Vienkārši sakot, agrākās iespējamās Visuma galaktikas līdz šim ir palikušas neredzamas, jo to gaisma ir ļoti vājš un notiek pie lieliem viļņu garumiem, kurus Habls nevar noteikt. Komanda
Rezultāts, kas tika iegūts, bija ne tikai nepieredzēts, bet arī šo daudzo šāda veida galaktiku atklājums ir pretrunā ar pašreizējiem kosmoloģiskajiem modeļiem. Kā skaidroja AISAA pētnieks un pētījuma līdzautors Tao Vangs:
“Šī ir pirmā reize, kad Visuma 13,7 miljardu gada dzīves pirmajos 2 miljardos gados tika apstiprināts tik liels masīvu galaktiku skaits. Tie iepriekš mums nebija redzami. Šis atradums ir pretrunā ar pašreizējiem šī kosmiskās evolūcijas perioda modeļiem un palīdzēs pievienot dažas detaļas, kas līdz šim trūcis. ”
Lai arī šīs galaktikas tajā laikā bija lielākās, tās joprojām bija ļoti grūti pamanīt. Liela daļa iemeslu ir saistīta ar to, cik lielā mērā viņu gaisma ir izstiepta, paplašinoties Visumam. Ikdienas astronomijā
Tas ļauj astronomiem ne tikai pateikt, cik tālu objekts atrodas, bet arī to, kā šis objekts izskatījās pagātnē. Bet, skatoties uz vissenāko Visuma laikmetu (pirms vairāk nekā 13 miljardiem gadu), milzīgais attālums stiepj redzamās gaismas viļņa garumu līdz vietai, kur tas vairs neatrodas redzamās gaismas jomā, un kļūst infrasarkans.
Vēl viens iemesls, kāpēc šīs galaktikas ir grūti pamanīt, ir tas, ka lielākās galaktikas mēdz būt apēnotas putekļos, it īpaši, ja tās joprojām atrodas to veidošanās agrīnajā daļā. Tas tos mēdz aizēnot vairāk nekā viņu mazākie galaktiskie kolēģi. Šo iemeslu dēļ radās zināmas aizdomas, ka šīs galaktikas nav tik vecas, kā ieteica komanda. Kā norādīja Vangs:
“Bija grūti pārliecināt mūsu vienaudžus, ka šīs galaktikas ir tikpat senas, kā mums bija aizdomas. Sākotnējās aizdomas par viņu esamību radās no Špicera kosmiskā teleskopa infrasarkanajiem datiem. Bet ALMA ir asas acis un atklātas detaļas submilimetru viļņu garumā, kas ir labākais viļņa garums, lai salīdzinātu ar putekļiem, kas atrodas agrīnajā Visumā. Pat ja tas prasīja papildu datus no tēlaini nosauktā ļoti lielā teleskopa Čīlē, lai patiešām pierādītu, ka mēs redzam senas masīvas galaktikas, kur tādas vēl nebija redzētas. ”
Ko tas nozīmē astronomijai?
Tā kā šo galaktiku atklāšana ir pretrunā ar mūsu pašreizējiem kosmoloģiskajiem modeļiem, komandas atklājumiem, protams, ir kāda būtiska ietekme uz astronomiem. Kā skaidroja Astronomijas institūta profesors un pētījuma līdzautors Kotaro Kohno:
“Jo masīvāka ir galaktika, jo masīvāka ir supermasīvs melnais caurums tās sirdī. Tātad šo galaktiku izpēte un to evolūcija mums pastāstīs vairāk arī par supermasīvo melno caurumu attīstību, ”piebilda Kohno. Masīvās galaktikas ir cieši saistītas arī ar neredzamās tumšās vielas izplatību. Tam ir nozīme galaktiku struktūras un izplatības veidošanā. Teorētiskajiem pētniekiem tagad būs jāatjaunina savas teorijas. ”
Vēl viens interesants atradums bija veidi, kā šīs 39 senās galaktikas atšķiras no mūsu pašu. Iesākumā šīm galaktikām bija lielāks zvaigžņu blīvums nekā Piena ceļam šodien; kas nozīmē, ka, ja mūsu galaktika būtu līdzīga, zvaigznīši, skatoties nakts debesīs, redzētu kaut ko ļoti atšķirīgu.
“Pirmkārt, nakts debesis šķiet daudz majestātiskākas. Lielāks zvaigžņu blīvums nozīmē, ka blakus būs daudz vairāk zvaigžņu, parādoties lielākiem un gaišākiem, ”sacīja Vangs. "Bet, tieši pretēji, liels putekļu daudzums nozīmē, ka tālākas zvaigznes būtu daudz mazāk redzamas, tāpēc šo spožo tuvu zvaigžņu fons varētu būt plašs tumšs tukšums."
Tā kā šī ir pirmā reize, kad tiek atklāta šāda veida galaktikas populācija, astronomi ar nepacietību gaida, ko vēl viņi varētu atrast. Patlaban ALMA nav pietiekami sarežģīta, lai izpētītu šo galaktiku ķīmisko sastāvu un zvaigžņu populācijas. Tomēr nākamās paaudzes observatorijām astronomiem būs izšķirtspēja veikt šos pētījumus.
To skaitā ir Džeimsa Veba kosmiskais teleskops, kas pašlaik tiek plānots izlaidei 2021. gadā. Domājams, ka arī uz zemes esošās observatorijas, piemēram, ESO Īpaši lielais teleskops (ELT), Trīsdesmit metru teleskops (TMT) un Milzu Magelāna teleskops (GMT), ir būtiska loma.
Astronomiem un kosmologiem tas ir aizraujošs laiks. Kādreiz tik lēni viņi nomizo vēl vienu Visuma slāni, lai redzētu, kādi noslēpumi slēpjas zem tā!
