Haro 11 galaktikas tuvplāna skats. Attēla kredīts: Habls. Noklikšķiniet, lai palielinātu
Neliela galaktika ir devusi astronomiem ieskatu laikā, kad veidojās pirmie spilgtie objekti Visumā, beidzot tumšos laikmetus, kas sekoja Visuma dzimšanai.
Astronomi no Zviedrijas, Spānijas un Džona Hopkinsa universitātes izmantoja NASA tālu ultravioletā spektroskopiskā pētnieka (FUSE) satelītu, lai veiktu pirmo tiešo jonizējošā starojuma mērījumu noplūdi no pundurgalaktikas, kurā notiek zvaigžņu veidošanās. Rezultāts, kam ir sekas, lai saprastu, kā attīstījās agrīnais Visums, palīdzēs astronomiem noteikt, vai pirmās zvaigznes? vai kāda cita veida objekts? beidzās kosmiskais tumšais laikmets.
Komanda savus rezultātus prezentēs 12. janvārī Amerikas astronomijas biedrības 207. sanāksmē Vašingtonā, D.C.
Daudzi astronomi uzskata par relikvijām no Visuma agrīnās stadijas, punduru galaktikas ir mazas, ļoti vājas galaktikas, kas satur lielu gāzes daļu un salīdzinoši maz zvaigžņu. Saskaņā ar vienu galaktiku veidošanās modeli daudzas no šīm mazākajām galaktikām saplūda, lai izveidotu mūsdienās lielākās. Ja tā ir taisnība, tad visas tagad novērotās punduru galaktikas var uzskatīt par “fosilijām”, kurām izdevās izdzīvot? bez būtiskām izmaiņām? no agrāka perioda.
Nila Bergvalla vadībā no Astronomijas observatorijas Upsalas pilsētā Zviedrijā, komanda novēroja nelielu galaktiku, pazīstamu kā Haro 11, kas atrodas aptuveni 281 miljona gaismas gadu attālumā tēlnieka dienvidu zvaigznājā. Komandas veiktā FUSE datu analīze deva svarīgu rezultātu: no 4 procentiem līdz 10 procentiem jonizējošā starojuma, ko rada Haro 11 karstās zvaigznes, ir iespējams izkļūt starpgalaktiskajā telpā.
Jonizācija ir process, kurā atomiem un molekulām atdalīti elektroni un tiek pārveidoti par pozitīvi lādētiem joniem. Jonizācijas līmeņa vēsture ir svarīga, lai izprastu struktūru evolūciju agrīnajā Visumā, jo tā nosaka, cik viegli var veidoties zvaigznes un galaktikas, uzskata BG Andersons, pētnieks Henrijs A. Rowlands Fizikas un astronomijas departamentā Džons Hopkinss un FUSE komandas loceklis.
“Jo vairāk jonizēta gāze kļūst, jo mazāk efektīvi tā var atdzist. Dzesēšanas ātrums savukārt kontrolē gāzes spēju veidot blīvākas struktūras, piemēram, zvaigznes un galaktikas, ”sacīja Andersons. Jo karstāks ir gāze, jo mazāka ir iespēja, ka struktūras veidosies, viņš sacīja.
Tāpēc Visuma jonizācijas vēsture atklāj, kad veidojās pirmie gaismas objekti un kad sāka spīdēt pirmās zvaigznes.
Lielais sprādziens notika pirms aptuveni 13,7 miljardiem gadu. Tajā laikā zīdaiņu Visums bija pārāk karsts, lai gaisma spīdētu. Materiāls bija pilnībā jonizēts: atomi tika sadalīti elektronos un atomu kodolos, kas izkliedē gaismu kā migla. Palielinoties un pēc tam atdziestot, viela apvienojās dažu vieglāko elementu neitrālos atomos. Mūsdienās šīs pārejas nospiedums tiek uzskatīts par kosmisku mikroviļņu fona starojumu.
Pašreizējais Visums pārsvarā ir jonizēts; astronomi kopumā ir vienisprātis, ka šī reionizācija notika starp 12,5 un 13 miljardiem gadu atpakaļ, kad veidojās pirmās lielizmēra galaktikas un galaktiku kopas. Šīs jonizācijas detaļas joprojām nav skaidras, bet tās ļoti interesē astronomi, kas pēta šos ts Visuma “tumšos laikmetus”.
Astronomi nav pārliecināti, vai pirmās zvaigznes vai kāda cita veida objekts izbeidza šos tumšos laikmetus, taču FUSE novērojumi “Haro 11” sniedz norādi.
Novērojumi arī palīdz uzlabot izpratni par to, kā Visums tika reionizēts. Pēc komandas domām, iespējamie ieguldītāji ietver intensīvo starojumu, kas radies, matērijai iekrītot melnajos caurumos, kas veidoja to, ko mēs tagad uzskatām par kvazāriem, un radiācijas noplūdi no zvaigžņu agrīnas veidošanās reģioniem. Bet līdz šim tiešu pierādījumu par šī mehānisma dzīvotspēju nav bijis.
"Šis ir jaunākais piemērs, kad FUSE novērojums relatīvi tuvumā esošam objektam rada nozīmīgas sekas kosmoloģiskiem jautājumiem," sacīja Dr George Sonneborn, NASA / FUSE projekta zinātnieks NASA Goddard kosmosa lidojumu centrā, Greenbelt, Md.
Šis rezultāts ir pieņemts publicēšanai Eiropas žurnālā Astronomy and Astrophysics.
Oriģinālais avots: JHU ziņu izlaidums
