Skupina novootkrivenih galaksija tehnikom Lyman-break. Kreditna slika: Astronomija i astrofizika. Klikni za veću sliku
Međunarodni tim astronoma izvršio je jedno od najsloženijih istraživanja najudaljenijih galaksija. Te su galaksije toliko daleko, vidimo ih onako kako su izgledale kada je Svemir bio manji od polovine njegove trenutne starosti. Jedno od velikih iznenađenja ovog istraživanja; međutim, koliko se ove mlade galaksije podudaraju sa strukturama koje vidimo u trenutnom Svemiru. To znači da su se galaksije vjerojatno razvijale kroz sudare i spajanja mnogo ranije nego što se ranije vjerovalo.
Tim astronoma iz Francuske, SAD-a, Japana i Koreje, predvođen Denisom Burgarellom, nedavno je otkrio nove galaksije u Ranom svemiru. Otkriveni su prvi put i u bliskom UV zračenju i na dalekoj infracrvenoj valnoj duljini. O njihovim otkrićima bit će objavljeno u nadolazećem broju časopisa Astronomy & Astrophysics. Ovo otkriće novi je korak u razumijevanju načina na koji se galaksije razvijaju.
Astronom Denis Burgarella (Observatoire Astronomique Marseille Provence, Laboratoire d'Astrophysique de Marseille, Francuska) i njegovi kolege iz Francuske, SAD-a, Japana i Koreje nedavno su po prvi puta najavili svoje otkriće novih galaksija u ranom svemiru. u bliskom UV zraku i na dalekim infracrvenim valnim duljinama. Ovo otkriće dovodi do prvog temeljitog istraživanja ranih galaksija. O otkriću će biti izviješteno u nadolazećem broju časopisa Astronomy & Astrophysics.
Poznavanje ranih galaksija postiglo je veliki napredak u posljednjih deset godina. Od kraja 1995. astronomi su koristili novu tehniku, poznatu kao "tehnika Lyman-break-a". Ova tehnika omogućuje otkrivanje vrlo udaljenih galaksija. Oni se vide onakvi kakvi su bili kad je Svemir bio mnogo mlađi, pa pružaju tragove o tome kako se galaksije formiraju i razvijaju. Lyman-break metoda pomakla je granicu udaljenih istraživanja galaksije dalje do crvenog pomaka z = 6-7 (to je oko 5% današnjeg doba svemira). U astronomiji, crveni pomak označava pomak svjetlosnog vala iz galaksije koja se udaljava od Zemlje. Svjetlosni val pomaknut je prema većim valnim duljinama, to jest prema crvenom kraju spektra. Što je viši crveni pomak neke galaksije, to je udaljeniji od nas.
Lyman-break tehnika temelji se na karakterističnom "nestanku" udaljenih galaksija opaženih na dalekim UV valnim duljinama. Kako je svjetlost iz daleke galaksije gotovo u potpunosti apsorbirana od vodika pri 0,912 nm (zahvaljujući apsorpcijskim vodovima koje je otkrio fizičar Theodore Lyman), galaksija "nestaje" u filtru krajnjeg ultraljubičastog zračenja. Slika 2 prikazuje "nestanak"? galaksije u dalekom UV filteru. Lymanova diskontinuiteta teoretski bi se trebala pojaviti na 0,912 nm. Fotoni kraćih valnih duljina apsorbiraju vodik oko zvijezda ili unutar promatranih galaksija. Kod visoko crvenih pomičnih galaksija, Lymanov diskontinuitet je pomaknut tako da se javlja na većoj valnoj duljini i može se promatrati sa Zemlje. Iz zemaljskih opažanja astronomi mogu trenutno detektirati galaksije sa crvenim pomakom od z ~ 3 do z ~ 6. Međutim, kad ih se jednom otkrije, još je uvijek teško dobiti dodatne informacije o tim galaksijama jer su one vrlo slabe.
Po prvi put su Denis Burgarella i njegov tim uspjeli otkriti manje udaljene galaksije pomoću Lyman-break tehnike. Tim je prikupljao podatke različitog podrijetla: UV podatke sa NASA GALEX satelita, infracrvene podatke sa satelita SPITZER i podatke u vidljivom rasponu na ESO teleskopima. Iz tih su podataka odabrali oko 300 galaksija koje pokazuju daleki UV nestanak. Te galaksije imaju crveni pomak u rasponu od 0,9 do 1,3, odnosno promatraju se u trenutku kada je Svemir imao manje od polovice svoje trenutne starosti. Ovo je prvi put da je veliki uzorak Lyman Break Galaxies otkriven na z ~ 1. Kako su ove galaksije manje udaljene od dosad promatranih uzoraka, one su također svjetlije i lakše ih je proučavati na svim valnim duljinama, omogućavajući dubinsku analizu od UV do infracrvenog.
Dosadašnja zapažanja udaljenih galaksija dovela su do otkrića dvije klase galaksija, od kojih jedna uključuje galaksije koje emitiraju svjetlost u blizini UV i vidljivog raspona valne duljine. Druga vrsta galaksije emitira svjetlost u infracrvenom (IC) i submilimetarskom rasponu. UV galaksije nisu opažene u infracrvenom rasponu, dok IR galaksije nisu opažene u UV. Stoga je bilo teško objasniti kako se takve galaksije mogu razviti u današnje galaksije koje emitiraju svjetlost na svim valnim duljinama. Svojim radom Denis Burgarella i njegovi kolege učinili su korak ka rješenju ovog problema. Promatrajući njihov novi uzorak z ~ 1 galaksija, ustanovili su da oko 40% tih galaksija također emitira svjetlost u infracrvenom rasponu. Ovo je prvi put da je opažen značajan broj dalekih galaksija u rasponu valnih duljina UV i IR, koji uključuju svojstva oba glavna tipa.
Iz njihovih promatranja ovog uzorka, tim je također zaključio razne podatke o tim galaksijama. Kombinacijom UV i infracrvenih mjerenja omogućuje se prvi put utvrđivanje brzine formiranja zvijezda u tim dalekim galaksijama. Zvijezde se tamo formiraju vrlo aktivno, brzinom od nekoliko stotina do tisuću zvijezda godišnje (samo nekoliko zvijezda trenutno se formira u našoj Galaksiji svake godine). Tim je također proučavao njihovu morfologiju i pokazao da su većina njih spiralne galaksije. Do sada se vjerovalo da su daleke galaksije uglavnom interaktivne galaksije, nepravilnih i složenih oblika. Denis Burgarella i njegovi kolege sada su pokazali da galaksije u njihovom uzorku, koje su se vidjele kada je Svemir imao oko 40% svog trenutnog doba, imaju pravilne oblike, slične današnjim galaksijama kao naša. Oni donose novi element u našem razumijevanju evolucije galaksija.
Izvorni izvor: Vijesti iz astronomije i astrofizike
