13 udaljenih galaksija pronađeno u uzorku neba. Kreditna slika: ESO. Klikni za veću sliku
Jedan je od glavnih ciljeva promatračke kozmologije utvrditi način formiranja i razvijanja galaksija i usporediti je s predviđanjima iz teorijskih modela. Stoga je važno što je moguće preciznije znati koliko je galaksija bilo prisutno u Svemiru u različitim epohama.
To je lakše reći nego učiniti. Doista, ako je brojanje galaksija s dubokih astronomskih slika relativno jednostavno, mjerenje njihove udaljenosti - dakle, epoha u povijesti svemira u kojoj je vidimo [1] - mnogo je teža. To zahtijeva uzimanje spektra galaksije i mjerenje njezinog crvenog pomaka [2].
No, za najslađe galaksije - koje su najvjerojatnije najudaljenije i prema tome najstarije - to zahtijeva mnogo promatranja vremena na najvećem teleskopu. Do sada su astronomi morali prvo pažljivo odabrati kandidatkinje galaksije velike promjene, kako bi umanjili vrijeme provedeno na mjerenju udaljenosti. No čini se da su astronomi bili previše pažljivi u tome, pa su stoga imali pogrešnu sliku populacije galaksija.
Bilo bi bolje „jednostavno“ promatrati na određenom dijelu neba sve galaksije svjetlije od određene granice. Ali gledanje jednog predmeta u isto vrijeme onemogućilo bi takvo istraživanje.
Da bi prihvatili izazov, tim francuskih i talijanskih astronoma [3] upotrijebio je najveći mogući teleskop s visoko specijaliziranim, vrlo osjetljivim instrumentom koji je u stanju istovremeno promatrati vrlo velik broj (slabih) objekata u udaljenom svemiru.
Astronomi su koristili VIsible Multi-Object Spectrograph (VIMOS) na Melipalu, jednom od 8,2 m teleskopa ESO-ovog vrlo velikog teleskopskog niza. VIMOS može promatrati spektar od oko 1.000 galaksija u jednoj ekspoziciji, iz koje se može mjeriti crveni pomak, dakle udaljenosti. Mogućnost promatranja dvije galaksije odjednom bi bila jednaka korištenju dva VLT jedinica teleskopa istovremeno. VIMOS tako stotine puta učinkovito multiplicira učinkovitost VLT-a.
To omogućuje dovršenje u nekoliko sati opažanja koja bi trajala nekoliko mjeseci prije samo nekoliko godina. S mogućnostima do deset puta produktivnijim od konkurentskih instrumenata, VIMOS nudi mogućnost da prvi put provede nepristrani popis dalekog svemira.
Koristeći visoku učinkovitost instrumenta VIMOS, tim astronoma ukrcao se u VIMOS VLT dubinsku anketu (VVDS) čiji je cilj izmjeriti u nekom odabranom komadu neba crveni pomak svih galaksija svjetlije od magnitude 24 crvene boje, tj. , galaksije koje su do 16 milijuna bliže od onoga što oko može vidjeti.
U ukupnom uzorku od oko 8000 galaksija odabranih samo na temelju njihove promatrane svjetline u crvenoj svjetlosti, otkriveno je gotovo 1000 svijetlih i snažno zvijezda koje su formirale galaksije u epohi od 1.500 do 4.500 milijuna godina nakon Velikog praska (pomicanje između 1.4 i 5) ,
"Na naše iznenađenje", kaže Olivier Le F? Vre iz Laboratoire d'Astrophysique de Marseille (Francuska) i suvoditelj projekta VVDS, "to je dva do šest puta više nego što je pronađeno u prethodnim radovima. Te su galaksije promašene jer su prethodna istraživanja odabrala objekte na mnogo restriktivniji način od nas. I učinili su to kako bi se prilagodili znatno nižoj učinkovitosti prethodnih generacija instrumenata. "
Iako su promatranja i modeli dosljedno ukazivali da Svemir još nije stvorio mnoge zvijezde u prvih milijardu godina kozmičkog vremena, otkriće koje su napravili znanstvenici zahtijeva značajnu promjenu u ovoj slici.
Kombinirajući spektre svih galaksija u određenom rasponu crvenog pomaka (tj. Pripadajući istoj epohi), astronomi su mogli procijeniti količinu zvijezde koja se formira u tim galaksijama. Otkrivaju kako se galaksije u mladom Svemiru u godinu dana pretvaraju u zvijezde između 10 i 100 puta veće od mase našeg Sunca.
"Ovo otkriće podrazumijeva da su galaksije formirale mnogo više zvijezda u ranom životu Svemira nego što se prije mislilo", objašnjava Gianpaolo Vettolani, drugi suvoditelj projekta VVDS, koji radi u INAF-IRA-i u Bologni (Italija). "Ova će opažanja tražiti duboku preispitivanje naših teorija o formiranju i evoluciji galaksija u univerzumu koji se mijenja."
Sada astronomima ostaje da objasne kako se može stvoriti tako velika populacija galaksija, proizvodeći više zvijezda nego što se ranije pretpostavljalo, u vrijeme kada je Svemir bio oko 10-20% svoje trenutne dobi.
Izvorni izvor: ESO News Release
