Attēla kredīts: Habls
Starptautiska astronomu komanda ir apkopojusi pierādījumus, ka galaktikas ļoti ātri izveidojās pēc Lielā sprādziena. Tas nozīmē, ka viņiem ir tikai 1,5 miljardi gadu, laikā, kad Visums bija tikai 10% no tā pašreizējā vecuma. Tiek uzskatīts, ka šīs kopas izveidojās tik ātri, jo šīs teritorijas bija neticami blīvas ar materiālu.
Atskatoties laikā gandrīz 9 miljardu gadu laikā, starptautiska astronomu komanda atrada nobriedušas galaktikas jaunā Visumā. Galaktikas ir to galaktiku kopas locekļi, kas pastāvēja, kad Visums bija tikai 5 miljardi gadu vecs jeb aptuveni 35 procenti no tā pašreizējā vecuma. Šie pārliecinošie pierādījumi tam, ka galaktikām vajadzēja sākt veidoties tieši pēc lielā sprādziena, tika pastiprināti ar novērojumiem, ko veica tā pati astronomu komanda, kad viņi laika gaitā skatījās vēl tālāk. Komanda atrada embrionālās galaktikas tikai 1,5 miljardus gadu pēc kosmosa dzimšanas jeb 10 procentus no pašreizējā Visuma vecuma. “Bērnu galaktikas” atrodas joprojām veidojošā klasterī, kas ir vistālākais visu laiku atrastais protoklasteris.
NASA Habla kosmiskā teleskopa klājā esošā uzlabotā kamera apsekojumiem (ACS) tika izmantota, lai veiktu masīvā klastera RDCS 1252.9-2927 un protoklasteru, TN J1338-1942, novērojumus. NASA Čandras rentgenstaru observatorijas novērojumi deva masas un smago elementu saturu RDCS 1252, kas ir vismasīvākais zināmais kopums šajā laikmetā. Šie novērojumi ir daļa no ACS zinātnieku komandas koordinētiem centieniem izsekot galaktiku kopu veidošanos un attīstību plašā kosmiskā laika diapazonā. ACS tika izveidots īpaši šādu tālu objektu izpētei.
Šie atradumi vēl vairāk atbalsta novērojumus un teorijas, ka galaktikas izveidojās salīdzinoši agri kosmosa vēsturē. Šādu masīvu kopu esamība agrīnajā Visumā ir vienāda ar kosmoloģisko modeli, kurā kopas veidojas, apvienojoties daudzām apakšklasteriem Visumā, kurā dominē aukstā tumšā matērija. Tomēr aukstās tumšās vielas precīzais raksturs joprojām nav zināms.
Pirmajā Habla pētījumā tika novērtēts, ka RDCS 1252 galaktikas veidoja lielāko daļu to zvaigžņu pirms vairāk nekā 11 miljardiem gadu (sarkano gaismas maiņā virs 3). Rezultāti tika publicēti Astrophysical Journal 2003. gada 20. oktobra numurā. Raksta galvenais autors ir Džons Bleikslijs no Džona Hopkinsa universitātes Baltimoras štatā, Md.
Otrais Habla pētījums pirmo reizi atklāja “zīdaiņu galaktiku” proto kopu, kas pastāvēja pirms vairāk nekā 12 miljardiem gadu (ar sarkano nobīdi 4.1). Šīs galaktikas ir tik jaunas, ka astronomi joprojām var redzēt zvaigžņu pūli, kas tajās veidojas. Galaktikas ir sagrupētas ap vienu lielu galaktiku. Šie rezultāti tiks publicēti žurnāla Nature 2004. gada 1. janvāra numurā. Raksta galvenais autors ir Džordžs Mailijs no Leidenes observatorijas Nīderlandē.
"Vēl nesen cilvēki nedomāja, ka kopas pastāv, kad Visums bija tikai apmēram 5 miljardi gadu vecs," skaidroja Bleiklee.
"Pat ja būtu šādas kopas," piebilda Mailija, "vēl nesen astronomi domāja, ka gandrīz 8 miljardus gadu pirms tam bija gandrīz neiespējami atrast kopas. Faktiski neviens īsti nezināja, kad sākās kopu veidošanās. Tagad mēs varam būt tā liecinieki. ”
Abos pētījumos astronomi secināja, ka šīs sistēmas ir šodien redzēto galaktiku kopu priekšteči. “Klasteris RDCS 1252 izskatās kā mūsdienu klasteris,” sacīja Marks Pastnieks no Kosmosa teleskopa zinātnes institūta Baltimoras štatā, Md., Un abu pētījumu darbu līdzautors. "Patiesībā, ja jūs to noliktu blakus mūsdienu kopai, jūs nezināt, kurš ir kurš."
Stāsts par diviem klasteriem
Kā galaktikas var tik strauji augt pēc lielā sprādziena? "Tas ir gadījums, kad bagātie kļūst arvien bagātāki," sacīja Bleikss. "Šīs kopas ātri auga, jo tās atrodas ļoti blīvos reģionos, tāpēc ir pietiekami daudz materiālu, lai ļoti ātri izveidotu galaktikas."
Šo ideju pastiprina masīvā klastera RDCS 1252. rentgena novērojumi. Čandra un Eiropas Kosmosa aģentūras XMM-Newton sniedza astronomiem visprecīzākos līdz šim veiktos mērījumus milzīgajam karsto gāzu mākonim, kas caurstrāvo masīvo kopu. Šī 160 miljonu grādu Fārenheita (70 miljonu grādu pēc Celsija) gāze ir lielākās daļas klasterī ietilpstošo smago elementu rezervuārs un precīzs tās kopējās masas marķieris. Piero Rosati no Eiropas Dienvidu observatorijas (ESO) un kolēģu raksts, kurā aprakstīti RDCS 1252 rentgena novērojumi, tiks publicēts 2004. gada janvārī Astronomijas žurnālā.
“Čandras asais redzējums atrisināja karstās gāzes halo formas un parādīja, ka RDCS 1252 ir ļoti nobriedis savam vecumam,” sacīja Rosati, kurš kopu atklāja ar ROSAT rentgena teleskopu.
RDCS 1252 var saturēt daudzus tūkstošus galaktiku. Lielākā daļa no šīm galaktikām tomēr ir pārāk vājas, lai tās varētu atklāt. Bet ACS spēcīgās “acis” pamanīja vairākus simtus no tām. Novērojumi, izmantojot ESO ļoti lielo teleskopu (VLT), ļāva precīzi izmērīt attālumu līdz kopai. ACS ļāva pētniekiem precīzi noteikt 100 galaktiku formas un krāsas, sniedzot informāciju par tajās mītošo zvaigžņu vecumu. ACS komanda lēsa, ka lielākā daļa zvaigžņu kopā bija izveidojušās jau tad, kad Visums bija aptuveni 2 miljardus gadu vecs. Rentgena novērojumi turklāt parādīja, ka 5 miljardus gadu pēc lielā sprādziena apkārtējā karstā gāze bija bagātināta ar smagajiem šo zvaigžņu elementiem un tika aizslaucīta prom no galaktikām.
Ja lielākā daļa RDCS 1252 galaktiku ir sasniegušas briedumu un apmetas klusā pieaugušā vecumā, veidojošās galaktikas tālajā protoklasterā atrodas viņu enerģiskajā, nepaklausīgajā jaunībā.
Protoklasterā TN J1338 ir masīva embrionāla galaktika, kuru ieskauj mazākas jaunattīstības galaktikas, kuras Habla attēlā izskatās kā punkti.
Dominējošā galaktika rada iespaidīgas radio izstarojošas strūklas, kuras darbina supermasīvs melnais caurums dziļi galaktikas kodolā. Mijiedarbība starp šīm sprauslām un gāzi var stimulēt strauju zvaigžņu dzimšanu.
Enerģētisko radio galaktiku atklājums, izmantojot radio teleskopus, pamudināja astronomus medīt mazākās galaktikās, kas veido lielāko kopas daļu.
"Masīvas kopas ir Visuma pilsētas, un tajās esošās radio galaktikas ir kūpināšanas vietas, kuras mēs varam izmantot, lai tās atrastu, kad tās tikai sāk veidoties," sacīja Mailija.
Abi atklājumi uzsver daudzu dažādu teleskopu novērojumu apvienošanas spējas, kas nodrošināja tālā Visuma skatu viļņu garumu diapazonā. Habla uzlabotā kamera sniedza kritisku informāciju par abu tālo galaktiku kopu struktūru. Čandras un XMM-Ņūtona rentgenstaru redze sniedza būtiskus pirmatnējās gāzes, kurā ir iestrādātas RDCS 1252 galaktikas, mērījumus un precīzus aprēķinus par kopējo kopu, kas atrodas šajā kopā. Lieli uz zemes bāzēti teleskopi, piemēram, VLT, nodrošināja precīzus abu kopu attāluma mērījumus, kā arī tajās esošo galaktiku ķīmisko sastāvu.
ACS komanda veic turpmākus tālu klasteru novērojumus, lai nostiprinātu mūsu izpratni par to, kā šie jaunie kopas un to galaktikas attīstās šodien redzamo lietu formā. Viņu plānotajos novērojumos ietilpst tuvu infrasarkano staru novērojumu izmantošana, lai analizētu zvaigžņu veidošanās ātrumu dažās mērķa kopās, ieskaitot RDCS 1252, lai izmērītu zvaigžņu veidošanās kosmisko vēsturi šajās masīvajās struktūrās. Komanda arī meklē reģionus ap vairākām ļoti attālām radio galaktikām, lai iegūtu papildu proto klasteru piemērus. Komandas galvenais zinātniskais mērķis ir izveidot pilnīgu kopu evolūcijas ainu, sākot ar veidošanos vissenākajos laikos un detalizēti aprakstot evolūciju līdz mūsdienām.
Oriģinālais avots: Habla ziņu izlaidums
