Kuinka piilottaa jotain yhtä suurta ja kirkasta kuin galaksi? Tukahdutat sen kosmisessa pölyssä. NASA: n Spitzer-avaruusteleskooppi näki tällaisen pölyn läpi paljastaakseen hirvittävän kirkkaiden galaksien piilotetun populaation, noin 11 miljardin valovuoden päässä.
Nämä omituiset galaksit ovat maailman valaisevimpia, loistaen vastaavalla 10 biljoonan auringon valolla. Mutta koska ne ovat niin kaukana ja niin lämmin pölyssä, Spitzerin erittäin herkät infrapunasilmät vaativat heidän löytämisen.
"Näemme galakseja, jotka ovat oleellisesti näkymättömiä", sanoi tohtori Dan Weedman Cornellin yliopistosta, Ithaca, N.Y., löytöä yksityiskohtaisesti käsittelevän tutkimuksen, joka julkaistiin tämänpäiväisessä Astrophysical Journal Letters -lehdessä. ”Aiemmat infrapuna-operaatiot vihjasivat samankaltaisille pölyisille galakseille yli 20 vuotta sitten, mutta nuo galaksit olivat lähempänä. Meidän piti odottaa Spitzerin vertaisverkkoa riittävän kaukana kaukaisuuteen universumiin löytääkseen nämä. ”
Mistä kaikki tämä pöly on peräisin? Vastaus ei ole aivan selvä. Tähdet puhdistavat pölyn, mutta ei tiedetä, miten pöly päättyi sirotellaan ympäri galakseja. Toinen mysteeri on galaksien poikkeuksellinen kirkkaus. Tähtitieteilijät spekuloivat, että uuden tyyppinen epätavallisen pölyinen kvaasari, maailmankaikkeuden valoisimmat esineet, saattaa olla sisähalkaisija. Kvasaarit ovat kuin jättiläislamppu galaksien keskuksissa, voimanlähteenä valtavat mustat aukot.
Tähtitieteilijät haluaisivat myös selvittää, kehittyivätkö tällaiset pölyiset, kirkkaat galaksit vaaleammiksi, vähemmän hämärisiksi kuin oma Linnunrata. ”On mahdollista, että auringon kaltaiset tähdet kasvoivat pölyisemmissä, kirkkaimmissa lähiöissä, mutta emme todellakaan tiedä. Tutkimalla näitä galakseja saamme paremman kuvan oman galaksiamme historiasta ”, kertoi Cornellin tohtori James Houck, tutkimuksen pääkirjailija.
Cornellin johdolla joukkue skannasi ensin osan yötaivaasta näkymättömien galaksien merkkejä käyttämällä Spitzerillä olevaa instrumenttia, nimeltään monikaistainen kuvantamisfotometri. Ryhmä vertasi sitten tuhansia tässä infrapunadatassa havaittuja galakseja syvimpiin saatavilla oleviin maapallon optisiin kuviin samalta alueelta, jotka saatiin National Optical Astronomy Observatory Deep Wide-Field Survey -keskuksessa. Tämä johti 31 galaksin tunnistamiseen, jotka vain Spitzer näkee. "Tämä suuri alue kesti meiltä useita kuukausia tutkimiseen maasta", sanoi syvän laajakenttutkimuksen päätutkija tohtori Buell Jannuzi, "joten Spitzerin löytämät pölyiset galaksit ovat todella neuloja kosmisessa heinäsuovassa."
Lisähavainnot Spitzerin infrapunaspektrometrillä paljastivat silikaattipölyn esiintymisen 17: ssä näistä 31 galaksista. Silikaattipölyjyvät ovat planeettapohjaisia rakennuspalikoita, kuten hiekkaa, vain pienempiä. Tämä on kaikkein taaksepäin silikaattipölyä on havaittu galaksin ympärillä. "Silikaattipölyn löytäminen tällä hyvin varhaisella aikakaudella on tärkeää ymmärtää, milloin oman kaltaisemme planetaarijärjestelmät syntyivät galaksien evoluutiossa", kertoi tri Thomas Soifer, tutkimuksen yhteiskirjoittaja, Spitzer Science Centerin johtaja, Pasadena, Kalifornia. ja fysiikan professori Kalifornian teknillisessä instituutissa, myös Pasadenassa.
Tämä silikaattipöly auttoi myös tähtitieteilijöitä määrittämään, kuinka kaukana galaksit ovat maasta. "Voimme hajottaa valon kaukaisesta galaksista spektrografin avulla, mutta vain jos näemme tunnistettavan allekirjoituksen mineraalista kuten silikaatista, voimme selvittää etäisyyden siihen galaksiin", Soifer sanoi.
Tässä tapauksessa galaksit ovat menneet aikakauteen, jolloin maailmankaikkeus oli vain kolme miljardia vuotta vanha, vajaan neljänneksen nykyisestä 13,5 miljardin vuoden ikäisyydestään. Näiden kaltaiset galaktiat pölyisyydessä, mutta paljon lähempänä maata, vihjattiin ensimmäistä kertaa vuonna 1983 NASA: n ja Euroopan yhteisen infrapuna-astronomisen satelliitin havaintojen avulla. Myöhemmin Euroopan avaruusjärjestön infrapunatilan observatorio tallensi heikosti vertailukelpoisia, lähellä olevia esineitä. Spitzerin parantuneella herkkyydellä, joka oli 100 kertaa suurempi kuin aiemmat tehtävät, tarvittiin lopulta etsimään pölyisiä galakseja suurista etäisyyksistä.
National Optical Astronomy Observatory Deep Wide-Field Survey käytti National Science Foundationin 4 metrin (13 jalkaa) kaukoputkea Kitt Peakin kansallisessa observatoriossa, joka sijaitsee lounaaseen Tucsonista, Ariz.
NASA: n jet-propulsiolaboratorio, Pasadena, Kalifornia, hallinnoi Spitzerin avaruusteleskoopin operaatiota NASA: n tiedeoperaatio-osaston Washingtonissa, D.C. Tiedeoperaatiot suoritetaan Spitzerin tiedekeskuksessa. JPL on Caltechin jaosto. Infrapunaspektrometrin ovat rakentaneet Ball Aerospace Corporation, Boulder, Colo., Ja Cornell; sen kehitystä johti Houck. Monikaistakuvausfotometrin ovat rakentaneet Ball Aerospace Corporation, Arizonan yliopisto, Tucson, Arizona, ja Boeing North American, Canoga Park, Kalifornia; sen kehitystä johti tri George Rieke Arizonan yliopistosta.
Infrapuna-astronominen satelliitti oli NASA: n, Yhdistyneen kuningaskunnan tiede- ja tekniikan tutkimusneuvoston ja Alankomaiden Alankomaalaisen ilmailu- ja avaruusohjelmien viraston välinen yhteistyö.
Taiteilijan käsitykset, kuvat ja lisätiedot Spitzer-avaruusteleskoopista ovat saatavilla osoitteessa http://www.spitzer.caltech.edu.
Alkuperäinen lähde: Spitzer-lehdistötiedote
