Taivaanäytteestä löytyi 13 kaukaista galaksia. Kuvaluotto: ESO. Klikkaa suurentaaksesi.
Se on yksi havainnollisen kosmologian päätavoitteista jäljittää tapa, jolla galaksit muodostuivat ja kehittyivät, ja verrata sitä teoreettisten mallien ennusteisiin. Siksi on välttämätöntä tietää mahdollisimman tarkasti, kuinka monta galaksia oli läsnä maailmankaikkeudessa eri aikakausina.
Tätä on helpompi sanoa kuin tehdä. Todellakin, jos galaksien laskeminen syvistä tähtitieteellisistä kuvista on suhteellisen suoraviivaista, niiden etäisyyden mittaaminen - siis aikakausi sen maailmankaikkeuden historiassa, jossa näemme sen [1] - on paljon vaikeampaa. Tämä edellyttää galaksin spektrin ottamista ja sen punasiirtymän mittaamista [2].
Pienimmissä galakseissa - jotka ovat todennäköisimmin kauimpana ja siten myös vanhimpia - tämä vaatii paljon tarkkailuaikaa suurimmissa teleskoopeista. Tähän asti tähtitieteilijöiden oli siis ensin huolellisesti valittava ehdottomasti punaisen siirtymän omaavat galaksit etäisyyden mittaamiseen käytetyn ajan minimoimiseksi. Mutta näyttää siltä, että tähtitieteilijät olivat liian varovaisia tekeessään niin, ja siksi heillä oli väärä kuva galaksien populaatiosta.
Olisi parempi "vain" havaita tietyllä taivaanpisteellä kaikki galaksit, jotka ovat kirkkaampia kuin tietty raja. Mutta yhden kohteen kerrallaan katsominen tekisi sellaisen tutkimuksen mahdottomaksi.
Vastatakseen haasteeseen ryhmä ranskalaisia ja italialaisia tähtitieteilijöitä [3] käytti mahdollisimman suurta kaukoputkea erittäin erikoistuneella, erittäin herkillä instrumentilla, joka pystyy havaitsemaan samanaikaisesti erittäin suuren määrän (heikkoja) esineitä etäuniversumissa.
Tähtitieteilijät käyttivät Melipalla olevaa VIsible Multi-Object Spectrograph (VIMOS) -tekniikkaa, joka on yksi ESO: n erittäin suuren teleskooppimatriisin 8,2 metrin kaukoputkesta. VIMOS voi tarkkailla noin 1000 galaksin spektriä yhdessä valotuksessa, josta punasiirtoja, siis etäisyyksiä, voidaan mitata. Mahdollisuus tarkkailla kahta galaksia kerralla olisi sama kuin kahden VLT-yksikköteleskoopin käyttäminen samanaikaisesti. VIMOS siis moninkertaistaa VLT: n tehokkuuden satoja kertoja.
Tämä tekee mahdolliseksi muutamassa tunnissa saada aikaan havainnot, jotka olisi kestänyt kuukausia vain muutama vuosi sitten. VIMOS tarjoaa jopa kymmenen kertaa tuottavampia ominaisuuksia kuin kilpailevat instrumentit. Se tarjoaa mahdollisuuden ensimmäistä kertaa suorittaa puolueettoman väestönlaskennan kaukana olevasta universumista.
Käyttämällä VIMOS-instrumentin suurta tehokkuutta, tähtitieteilijöiden ryhmä aloitti VIMOS VLT -syvytutkimuksen (VVDS), jonka tavoitteena on mitata jossain valitussa taivaanlaastarissa kaikkien galaksien punasiirtymä, joka on kirkkaampi kuin voimakkuus 24 punaisella, ts. , galakseja, jotka ovat jopa 16 miljoonaa heikompia kuin mitä apuväli voi nähdä.
Noin 8000 galaksin kokonaisnäytteessä, joka valittiin vain niiden havaitseman kirkkauden perusteella punaisessa valossa, lähes 1 000 kirkasta ja voimakkaasti tähtiä muodostavaa galaksia löydettiin 1500–400 miljoonan vuoden ajalta Ison räjähdyksen jälkeen (punasiirtymä välillä 1,4–5). .
”Yllätykseemme”, sanoo Olivier Le F? Vre, Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (Ranska) ja VVDS-projektin johtaja, “tämä on kaksi-kuusi kertaa korkeampi kuin aiemmat teokset olivat havainneet. Nämä galaksit jäivät väliin, koska aiemmissa tutkimuksissa oli valittu esineitä paljon rajoittavammin kuin me. Ja he tekivät niin sovittaakseen edellisen sukupolven instrumenttien huomattavasti heikomman tehokkuuden. "
Vaikka havainnot ja mallit ovat johdonmukaisesti osoittaneet, että maailmankaikkeus ei ollut vielä muodostanut monia tähtiä kosmisen ensimmäisen miljardin vuoden aikana, tutkijoiden havainnot vaativat merkittävää muutosta tähän kuvaan.
Yhdistämällä kaikkien galaksien spektrit tietyllä punasiirtymisalueella (ts. Kuuluvat samaan aikakauteen), astronomit pystyivät arvioimaan näihin galakseihin muodostuvan tähtimäärän. He huomaavat, että nuoressa maailmankaikkeudessa sijaitsevat galaksit muuttuvat tähtiä, jotka ovat 10–100-kertaiset auringomme massaan vuodessa.
"Tämä löytö merkitsee sitä, että galaksit muodostivat paljon enemmän tähtiä maailmankaikkeuden varhaisessa vaiheessa kuin aikaisemmin oli ajateltu", selittää VVDS-projektin toinen pääjohtaja Gianpaolo Vettolani, joka työskentelee INAF-IRA: ssa Bolognassa (Italia). "Nämä havainnot vaativat perusteellista uudelleenarviointia teorioissamme galaksien muodostumisesta ja evoluutiosta muuttuvassa universumissa."
Nyt on tähtitieteilijöiden tehtävä selvittää, kuinka voidaan luoda niin suuri galaksipopulaatio, joka tuottaa enemmän tähtiä kuin aiemmin oletettiin, aikaan, jolloin maailmankaikkeus oli noin 10-20% nykyisestä ikästään.
Alkuperäinen lähde: ESO-lehdistötiedote
