Skenaariossa, jossa miljoonia vuosia pidetään lyhyenä ajanjaksona, tuntit ovat tuskin silmänräpäyksessä. Vaikka voi kestää kymmenen vuotta tai enemmän, kun havaitaan ryhmä galakseja, joissa on vähän yksityiskohtia, kaukoputkille ympäri maailmaa, Atcama suuren millimetrin / submillimetri Array (ALMA)-kaukoputki pystyi suorittamaan työn hämmästyttävällä nopeudella. Vain muutamassa tunnissa tätä erittäin voimakasta teleskooppia käyttävä tähtitieteilijöiden ryhmä asui yli sadan tähden muodostavien galaksien sijainnissa varhaisessa maailmankaikkeudessa.
Kerran, aikaisissa galakseissa, joissa oli runsaasti kosmista pölyä, tapahtui valtavia määriä tähtiä. Näiden galaksien tutkiminen on välttämätöntä ymmärryksellemme galaktien muodostumisesta ja evoluutiosta - mutta se on osoittautunut vaikeaksi näkyvässä valossa, koska tähtien muodostumista tukeva pöly peittää myös galaksit, joissa ne ovat muodostuneet. ALMA: n kaltaisten teleskooppien ansiosta pystymme kuitenkin tunnistamaan ja havaitsemaan nämä galaksit keskittymällä pidempiin aallonpituuksiin. Yhden millimetrin säteellä tuleva valo on täydellinen leikkipaikka tällaisille opinnoille.
”Tähtitieteilijät ovat odottaneet tällaista tietoa yli kymmenen vuoden ajan. ALMA on niin voimakas, että se on mullistellut tapaa, jolla voimme havaita näitä galakseja, vaikka kaukoputki ei ollut täysin valmis havaintojen aikaan ”, sanoi Jacqueline Hodge (Max-Planck -instituutti für Astronomie, Saksa), pääkirjailija. paperista, joka esittelee ALMA-havainnot.
Kuinka tiedämme missä nämä galaksit sijaitsevat? ESO: n käyttämän Atacama Pathfinder Experiment-teleskoopin (APEX) avulla tähtitieteilijät pystyivät kartoittamaan nämä pölyn peittämät kohteet tietyssä määrin. APEX keskitti kykynsä taivaan alueelle, joka oli noin täysikuun kokoinen Fornaxin tähdistössä. Tutkimus - Chandra Deep Field South - on otettu lukuisilla kaukoputkilla, jotka sijaitsevat sekä täällä maan päällä että avaruudessa. Tässä on APEX: lle tunnustettu 126 pölyisen galaksin sijainti. Nämä kuvat eivät kuitenkaan ole kaikki mitä ne voisivat olla. Tähtien muodostavat alueet ilmestyivät läiskinä ja toisinaan voivat ylittää muilla aallonpituuksilla tehtyjä parempia kuvia. ALMA: n avulla näitä havaintoja on lisätty lisäämällä resoluutiota spektrin millimetreissä / submillimetreissä ja auttamalla tähtitieteilijöitä tietämään tarkalleen, mitkä galaksit muodostavat tähtiä.
Ladataan pelaajaa ...
Tämä videosekvenssi alkaa laajalta näkymältä taivaalle, mukaan lukien kuuluisa Orionin tähdistö (The Hunter). Sulkeudumme vähitellen näkymättömälle taivaslaastarille nimeltään Chandra Deep Field South, jota ovat tutkineet monet maapallolla ja avaruudessa olevat teleskoopit. Luotto: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), APEX (MPIfR / ESO / OSO), J. Hodge ym., A. Weiss ym., NASA Spitzer Science Center, Digitized Sky Survey 2 ja A. Fujii. Musiikki: Movetwo
Kuten kaikki takapihan tähtitieteilijät tietävät, mitä suurempi aukko - sitä parempi resoluutio. Aikaisemman maailmankaikkeuden havaintojen parantamiseksi tähtitieteilijät tarvitsivat suuremman kaukoputken. APEX koostuu halkaisijaltaan 12-metrisestä astianmuotoisesta antennista, mutta ALMA koostuu monista astioista, jotka on levitetty pitkille etäisyyksille. Sen jälkeen kaikkien sen osien signaalit yhdistetään ja tulos on sama kuin jos se olisi jättiläinen kaukoputki, joka mittasi koko kokoa kuin koko ryhmä. Super ruokalaji!
Sitten tähtitieteilijät ottivat galaksit APEX-kartalta ALMA: n avulla. Vaikka ALMA-ryhmä on vielä rakenteilla ja käyttää vähemmän kuin neljännes sen kyvyistä, ryhmä pystyi suorittamaan tämän tieteellisten havaintojen alkuvaiheen. Nopea ALMA oli vastuussa tehtävästä. Vain kahdella minuutilla galaksia kohden, tämä "Super Scope" pystyi ratkaisemaan jokaisen minuskeula-alueella kaksisataa kertaa pienempi kuin alkuperäiset APEX-möhköt ... ja 300% herkkyydellä! Tällaisen saavutuksen perusteella ALMA pystyi kaksinkertaistamaan havaintojen määrän muutamassa tunnissa. Nyt tutkijat pystyivät selvästi näkemään, mitkä galaksit sisälsivät aktiivisia tähtiä muodostavia alueita, ja erottamaan tapaukset, joissa useita tähtiä muodostavia galakseja oli sulautunut esiintymään yhtenä aikaisemmissa tutkimuksissa.
”Ajattelimme aikaisemmin, että kirkkain näistä galakseista muodosti tähtiä tuhat kertaa voimakkaammin kuin oma galaksi, Linnunrata, asettaen ne vaaraksi puhaltaa itsensä toisistaan. ALMA-kuvat paljastivat useita pienempiä galakseja, jotka muodostivat tähtiä jonkin verran kohtuullisemmalla nopeudella ”, kertoi Alexander Karim (Durhamin yliopisto, Iso-Britannia), ryhmän jäsen ja johtava kirjoittaja työstä.
Ilmeisesti ALMA tulee olemaan suuri menestys. Nämä uudet havainnot ovat auttaneet dokumentoimaan varmasti pölyisiä tähtiä muodostavia galakseja varhaisesta maailmankaikkeudesta ja auttaneet luomaan yksityiskohtaisemman luettelon kuin koskaan ennen. Nämä uudet havainnot auttavat tulevia tähtitieteellisiä havaintoja antamalla tutkijoille luotettavan pohjan näiden galaksien ominaisuuksista eri aallonpituuksilla. Tähtitieteilijöiden ei enää tarvitse "arvata", missä galaksit ovat saattaneet sulautua kuviin ... ALMA on tehnyt selväksi. Älä kuitenkaan sulje pois muiden tapahtumapaikkojen, kuten APEX: n, käyttöä. Molempien yhdistelmällä on vahva rooli varhaisen maailmankaikkeuden havainnoinnissa.
”APEX voi kattaa laajan taivaan alueen nopeammin kuin ALMA, joten se on ihanteellinen näiden galaksien löytämiseen. Kun tiedämme mistä etsiä, voimme käyttää ALMA: ta paikantaaksemme ne tarkalleen ”, totesi Ian Smail (Durhamin yliopisto, Yhdistynyt kuningaskunta), uuden tutkimuksen tekijä.
Alkuperäinen tarinan lähde: ESO Science News Release.
