Zinātnieki ir atraduši veidu, kā ielūkoties Zemes atmosfērā un senajos kosmiskajos putekļos, lai apskatītu galaktikas, kas izveidojās Visuma pirmajos 5 miljardos gadu laikā.
Jauns pētījums, kas šodien tika publicēts žurnālā Nature, atklāj pirmās ziņas no zvaigznēm veidojošiem reģioniem gan tuvu, gan tālu - ieskaitot dažus no Visuma malām, kuri Visuma paplašināšanās dēļ visātrāk virzās prom no mums.
Atklājumi arī noskaidro Tālā infrasarkanā fona avotus, kas ilgi noslēpti noslēpumā.
Atklājumi ir radušies no balonu izplatīta liela atvēruma submilimetra teleskopa (BLAST), kas 2006. gadā peldēja 120 000 pēdas (36 576 metri) virs Antarktīdas.
BLAST komanda izvēlējās kartēt konkrētu debesu reģionu ar nosaukumu Lielā observatoriju izcelsmes dziļā apsekojuma dienvidu daļa (GOODS dienvidu daļa), ko citos viļņu garumos pētīja NASA trīs “lielie observatorijas” - Habla, Špicera un Čandras kosmosa teleskopi. . Vienā episkā 11 dienu gaisa balona lidojumā BLAST vairāk nekā 10 reizes atrada submilimetru zvaigžņu sprādziena galaktiku skaitu, kas atklāti desmit gadu grunts novērojumu laikā.
"Mēs izmērījām visu, sākot no tūkstošiem mazu mākoņu mūsu pašu galaktikā, kurā notiek zvaigžņu veidošanās, līdz galaktikām Visumā, kad tā bija tikai ceturtā daļa no pašreizējā laikmeta," sacīja galvenais autors Marks Devlins no Pensilvānijas universitātes.
Astoņdesmitajos un deviņdesmitajos gados tika atklāts, ka atsevišķas galaktikas, kuras sauc par ultravioletās infrasarkanās galaktikām, rada simtiem reižu vairāk zvaigžņu nekā mūsu pašu vietējās galaktikas. Tika uzskatīts, ka šīs “zvaigžņu sprādziena” galaktikas, kas atrodas 7-10 miljardu gaismas gadu attālumā, veido Tālo infrasarkano fonu, ko atklāja COBE satelīts. Kopš šī fona starojuma sākotnējiem mērījumiem ar augstākas izšķirtspējas eksperimentiem ir mēģināts atklāt atsevišķas galaktikas, kas to veido.
Pētījumā BLAST ir apvienoti teleskopu apsekojuma mērījumi pie viļņa garuma, kas mazāks par 1 milimetru, un ar datiem par daudz īsākiem infrasarkano viļņu garumiem no Spicera kosmiskā teleskopa. Rezultāti apstiprina, ka viss tālu infrasarkanais fons nāk no atsevišķām tālām galaktikām, būtībā atrisinot gadu desmitiem ilgušo jautājumu par radiācijas izcelsmi.
Zvaigžņu veidošanās notiek mākoņos, kas sastāv no gāzes ūdeņraža un neliela daudzuma putekļu. Putekļi absorbē jauno, karsto zvaigžņu starojumu, sildot mākoņus līdz aptuveni 30 grādiem virs absolūtās nulles (vai 30 kelviniem). Gaisma tiek izstarota daudz garākos infrasarkanajos un submimetru viļņu garumos.
Tādējādi pat 50 procenti Visuma gaismas enerģijas ir infrasarkanā gaisma, kas nāk no jauniem, veidojot galaktikas. Faktiski Tālajā Infrasarkanajā Fona ir tikpat daudz enerģijas, cik ir kopējā optiskajā gaismā, ko Visumā izstaro zvaigznes un galaktikas. Autori saka, ka pazīstamiem nakts debesu optiskajiem attēliem nav puse no attēla, kas apraksta zvaigžņu veidošanās kosmisko vēsturi.
"BLAST ir devis mums jaunu skatu uz Visumu," sacīja Barth Netterfield no Toronto Universitātes, Kanādas galvenais pētnieks BLAST, "dodot iespēju BLAST komandai veikt atklājumus tēmās, sākot no zvaigžņu veidošanās līdz tālu evolūcijai. Galaktikas. ”
Pavadošajā Jaunumi un skati gabals, autors Ians Smails, skaitļojošais kosmologs no Drehemas universitātes Lielbritānijā, rakstīja, ka “šo novērojumu nozīme ir tāda, ka vairumam mūsdienās redzamo galaktiku aktīvās izaugsmes fāze ir tālu aiz tām - tās samazinās par ekvivalentu vidum vecums. ”
Viņš arī uzsvēra, ka šo ekstrēmo zvaigžņu veidošanās notikumu izpēti agrīnajā Visumā papildinās trīs galvenie sasniegumi, kas jāveic aptuveni tuvākajā gadā: submimetra kamera ESA / NASA Herschel kosmosa observatorijā; lielformāta detektoru, kas strādā pie submilimetru viļņu garuma, izstrāde, ieskaitot tādu, kas uzstādīts uz Džeimsa ierēdņa Maksvela teleskopu; un Atacama lielā milimetru masīva (ALMA) pirmā fāze.
"Šādi novērojumi ļaus astronomiem izpētīt gāzu un zvaigžņu veidošanās izplatību šajās agrīnajās galaktikās," rakstīja Smails, "kas savukārt palīdzēs noteikt fizikālo procesu, kas izraisa šos ultragaismīgos zvaigžņu veidošanās pārrāvumus, un to lomu veidošanos galaktikas, kuras mēs redzam kosmosa žurnālā. ”
LEAD IMAGE CAPTION: BLAST teleskops tieši pirms palaišanas Antarktīdā. Priekšplānā atrodas BLAST, blakus ir 28 miljonu kubikpēdu balons, fonā ir vulkāns Mount Erebus. Kredīts: Marks Halperns
Avots: Daba un Pensilvānijas Universitātes preses paziņojums (vēl nav pieejams tiešsaistē). Attēli, fotogrāfijas, debesu kartes un viss pētījums ir pieejams BLAST vietnē.
