Haro 11-galaksin lähikuva. Kuvahyvitys: Hubble. Klikkaa suurentaaksesi
Pieni galaksi on antanut tähtitieteilijöille katsauksen aikaan, jolloin maailmankaikkeuden ensimmäiset kirkkaat esineet muodostuivat, ja päättyivät maailmankaikkeuden syntymää seuranneisiin tummiin aikakausiin.
Ruotsin, Espanjan ja Johns Hopkins -yliopiston tähtitieteilijät käyttivät NASA: n Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer (FUSE) -satelliitin suorittaaksesi ensimmäisen suoran mittauksen ionisoivasta säteilystä, joka vuotaa kääpiögalaksista, joka läpikäyhti tähtiä. Tulos, jolla on seurauksia varhaisen maailmankaikkeuden kehityksen ymmärtämiseen, auttaa tähtitieteilijöitä selvittämään ovatko ensimmäiset tähdet? tai muun tyyppinen esine? lopetti kosmisen pimeän ajan.
Ryhmä esittelee tulokset 12. tammikuuta American Astronomical Society: n 207. kokouksessa Washingtonissa, D.C.
Monien tähtitieteilijöiden mielestä maailmankaikkeuden varhaisesta vaiheesta peräisin olevat jäännökset, kääpiögalaktikot ovat pieniä, hyvin heikkoja galakseja, jotka sisältävät suuren osan kaasua ja suhteellisen vähän tähtiä. Yhden galaksien muodostumismallin mukaan monet näistä pienemmistä galakseista sulautuivat rakentamaan nykyään suurempia. Jos tämä on totta, kaikkia nyt havaittuja kääpiögalakseja voidaan pitää ”fossiileina”, jotka onnistuivat selviytymään? ilman merkittäviä muutoksia? aikaisemmasta ajanjaksosta.
Ruotsin Uppsalan tähtitieteellisestä observatoriosta johdetun Nils Bergvallin johtama ryhmä havaitsi Haro 11 -nimisen galaksin, joka sijaitsee noin 281 miljoonan valovuoden päässä kuvanveistäjän eteläisessä tähdistössä. Tiimin analyysi FUSE-tiedoista antoi tärkeän tuloksen: 4–10 prosenttia Haro 11: n kuumien tähtien tuottamasta ionisoivasta säteilystä pääsee galaktisen alueen välille.
Ionisaatio on prosessi, jolla atomit ja molekyylit poistetaan elektronista ja muunnetaan positiivisesti varautuneiksi ioneiksi. Ionisointitason historia on tärkeä rakenteiden kehityksen ymmärtämiseksi varhaisessa maailmankaikkeudessa, koska se määrittelee kuinka helposti tähdet ja galaksit voivat muodostua, Henry A. Rowlandin fysiikan ja tähtitieteen laitoksen tutkijan BG Anderssonin mukaan Johns Hopkins ja FUSE-tiimin jäsen.
“Mitä ionisoituneemmasta kaasusta tulee, sitä vähemmän tehokkaasti se voi jäähtyä. Jäähdytysnopeus puolestaan säätelee kaasun kykyä muodostaa tiheämpiä rakenteita, kuten tähtiä ja galakseja ”, Andersson sanoi. Mitä kuumempi kaasu on, sitä epätodennäköisempi rakenteiden muodostuminen on, hän sanoi.
Universumin ionisaatiohistoria paljastaa siis, kun ensimmäiset valoisat esineet muodostuivat ja milloin ensimmäiset tähdet alkoivat loistaa.
Big Bang tapahtui noin 13,7 miljardia vuotta sitten. Tuolloin lapsen maailmankaikkeus oli liian kuuma valon loistamiseksi. Aine oli täysin ionisoitunut: atomit hajotettiin elektroneiksi ja atomiytimiksi, jotka hajottavat valoa kuin sumu. Kun se laajeni ja jäähtyi, aine yhdistyi joidenkin kevyimpien elementtien neutraaliksi atomeiksi. Tämän muutoksen jälki nähdään nykyään kosmisena mikroaaltosäteilynä.
Nykyinen maailmankaikkeus on kuitenkin pääosin ionisoitunut; tähtitieteilijät ovat yleisesti samaa mieltä siitä, että tämä uudelleenionisoituminen tapahtui 12,5–13 miljardia vuotta sitten, kun muodostuivat ensimmäiset suuret galaksit ja galaksiklusterit. Tämän ionisaation yksityiskohdat ovat edelleen epäselviä, mutta kiinnostavat voimakkaasti tähtitieteilijöitä, jotka tutkivat näitä maailmankaikkeuden ns. ”Pimeitä aikoja”.
Tähtitieteilijät ovat epävarmoja siitä, päättyivätkö ensimmäiset tähdet tai muun tyyppiset esineet nuo tummat aikakaudet, mutta ”Haro 11: n” FUSE-havainnot tarjoavat vihjeen.
Havainnot auttavat myös ymmärtämään sitä, kuinka maailmankaikkeus tuli uudestaan. Ryhmän mukaan todennäköisiin avustajiin kuuluu voimakas säteily, joka syntyy, kun aine putosi mustiksi reikiin, jotka muodostivat sen, mitä näemme nyt kvasareina, ja säteilyvuodot varhaisen tähden muodostumisen alueilta. Mutta toistaiseksi suoria todisteita viimeksi mainitun mekanismin elinkelpoisuudesta ei ole ollut.
"Tämä on viimeisin esimerkki, jossa suhteellisen lähellä olevan kohteen FUSE-havainnolla on merkittäviä seurauksia kosmologisiin kysymyksiin", sanoi NASA: n Goddard-avaruuslentokeskuksen NASA / FUSE-projektin tutkija Dr. George Sonneborn, Greenbelt, Md.
Tämä tulos on hyväksytty julkaisemiseen eurooppalaisessa Astronomy and Astrophysics -lehdessä.
Alkuperäinen lähde: JHU-lehdistötiedote
