Tutkijat ovat löytäneet tavan katsoa Maan ilmakehän - ja muinaisen kosmisen pölyn - ohi vilkaista galakseja, jotka muodostuivat maailmankaikkeuden ensimmäisten viiden miljardin vuoden aikana.
Uusi tutkimus, joka julkaistaan tänään Nature-lehdessä, paljastaa ensimmäiset uutiset tähtiä muodostavilta alueilta sekä lähellä että kaukana - mukaan lukien jotkut maailmankaikkeuden reunoista, jotka karkaavat meistä nopeimmin maailmankaikkeuden laajentumisen vuoksi.
Havainnot selvittävät myös kauko-infrapunatausta-lähteen, joka on pitkään salaperäinen salaperäisyydestä.
Löytöt kärjistyvät ilmapallojen välityksellä toimitettavan suuren aukon submillimetriteleskoopista (BLAST), joka kellui 36 00076 metriä Antarktikan yläpuolella vuonna 2006.
BLAST-ryhmä päätti kartoittaa tietyn taivaan alueen nimeltä Great Observatories Origins Deep Survey – South (GOODS-South), jota NASAn kolme ”suurta observatorioa” - Hubble-, Spitzer- ja Chandra-avaruuskaukoputket - ovat tutkineet muilla aallonpituuksilla. . Yhdessä eeppisessä 11 päivän ilmapallolennossa BLAST löysi yli kymmenen kertaa submillimetrin tähtipurskeiden galaksien kokonaismäärän, joka havaittiin kymmenen vuoden aikana tehdyissä havainnoissa.
"Mitattiin kaikkea tuhansien pienten pilvien omissa galakseissamme, joissa tapahtui tähtiä, muodostumisessa maailmankaikkeuden galakseihin, kun se oli vain neljäsosa nykyisestä iästään", sanoi pääkirjailija Mark Devlin Pennsylvanian yliopistosta.
1980- ja 1990-luvuilla eräiden ultra ultraviolettuina infrapuna-galakseiksi kutsuttujen galaksien havaittiin synnyttävän satoja kertoja enemmän tähtiä kuin omien paikallisten galakseidemme. Näiden 7–10 miljardin valovuoden päässä sijaitsevien "tähtipurskeiden" galaksien ajateltiin muodostavan COBE-satelliitin löytämä kaukoinfrapunatausta. Tämän taustasäteilyn alustavan mittauksen jälkeen korkeamman resoluution kokeilla on yritetty havaita sitä muodostavat yksittäiset galaksit.
BLAST-tutkimuksessa yhdistyvät teleskooppimittausmittaukset alle 1 millimetrin aallonpituuksilla ja paljon lyhyemmillä infrapuna-aallonpituuksilla saadut tiedot Spitzerin avaruusteleskoopista. Tulokset vahvistavat, että kaikki kauko-infrapunataustat ovat peräisin yksittäisistä kaukaisista galakseista, ratkaiseen pääasiassa vuosikymmenen vanhan kysymyksen säteilyn alkuperästä.
Tähtien muodostuminen tapahtuu pilvissä, jotka koostuvat vetykaasusta ja pienestä määrästä pölyä. Pöly absorboi nuorten kuumien tähtien tähden, lämmittäen pilvet noin 30 asteeseen absoluuttisen nollan (tai 30 kelvinin) yläpuolelle. Valo säteilytetään paljon pidemmillä infrapuna- ja submimetrimallinpituuksilla.
Siten jopa 50 prosenttia maailmankaikkeuden valoenergiasta on nuorten infrapunavaloa, joka muodostaa galakseja. Itse asiassa kauko-infrapunataustassa on yhtä paljon energiaa kuin maailmankaikkeudessa tähteiden ja galaksien lähettämässä kokonaisoptisessa valossa. Kirjoittajien mukaan tutuista yötaivaan optisista kuvista puuttuu puolet tähtien muodostumisen kosmisesta historiasta kuvaavasta kuvasta.
"BLAST on antanut meille uuden kuvan maailmankaikkeudesta", sanoi Kanadan BLAST-tutkimuksen päätutkija Barth Netterfield Toronton yliopistosta, "antamalla BLAST-tiimille mahdollisuuden löytää löytöjä aiheista, jotka vaihtelevat tähtien muodostumisesta kaukaisen evoluutioon. galakseja.”
Mukana Uutiset ja näkymät Teoksen kirjoittaja Ian Smail, laskennallinen kosmologi Durhamin yliopistosta Yhdistyneestä kuningaskunnasta, kirjoitti, että ”näiden havaintojen merkitys on, että useimpien nykyään näkevien galaksien aktiivinen kasvuvaihe on selvästi jäljessä - ne ovat laskemassa vastaavaksi keskiosaksi ikä."
Hän huomautti myös, että näiden äärimmäisen tähtiä muodostavien tapahtumien tutkimisessa varhaisessa maailmankaikkeudessa avustaa kolme suurta edistymistä seuraavan vuoden aikana: submimetrikamera ESA: n / NASA: n Herschelin avaruusseurantakeskuksessa; kehittää suurimuotoisia ilmaisimia, jotka toimivat submillimetrin aallonpituuksilla, mukaan lukien sellainen, joka on asennettu James Clerk Maxwellin teleskooppiin; ja Atacama Large Millimeter Array (ALMA) -vaiheen ensimmäinen vaihe.
"Tällaiset havainnot antavat tähtitieteilijöille mahdollisuuden tutkia kaasun ja tähden muodostumista näissä varhaisissa galakseissa", Smail kirjoitti, "mikä puolestaan auttaa tunnistamaan fyysisen prosessin, joka laukaisee tähtien muodostumisen ultrakevytpurskaukset, ja heidän roolinsa galakseja, joita näemme Space Magazine -lehdessä. ”
LEAD IMAGE CAPTION: BLAST-kaukoputki juuri ennen laukaisua Antarktis. BLAST on etualalla, seuraavana 28 miljoonan kuutiojalkapallo, taustalla on tulivuori Mount Erebus. Tunnustus: Mark Halpern
Lähde: Nature ja Pennsylvanian yliopiston lehdistötiedote (ei vielä online). Kuvia, valokuvia, taivaankarttoja ja koko tutkimusta on saatavana BLAST-verkkosivustolla.
