Muistsete galaktikate valgus valgustab varase universumi 40-aastast saladust

Gaasipilvede diagrammi suurus

Kunstniku mulje, et taustagalaktikat kasutatakse teiste galaktikate külvavate tolmu- ja gaasipilvede suuruse ja koostise mõõtmiseks. (Pildi krediit: Adrian Malec ja Marie Martig)



Varajased galaktikad heidavad valgust aastakümnete vanusele saladusele, aidates kindlaks teha nende naabrite moodustamise eest vastutavate gaasipilvede suuruse ja koostise.



Uus tehnika kasutab varase universumi gaasipilvede valgustamiseks mõnede esimeste galaktikate valgust.

'Need gaasipilved - nende suurus on aastakümneid olnud tabamatu, kuigi need räägivad meile galaktika arengust tohutult palju,' ütles Austraalia Swinburne'i ülikooli astrofüüsik Jeff Cooke Ameerika Astronoomia 227. kohtumisel toimunud pressikonverentsil. Selts, mis toimus selle kuu alguses Floridas Kissimmees. Cooke töötas koos Vermonti Saint Michaeli kolledži astrofüüsiku John O'Mearaga, et rajada uus tehnika gaasipilvede valgustamiseks, mis ehitas galaktikaid nagu Linnutee. [Vaadake 13,7 miljardit aastat galaktilist evolutsiooni vähem kui minutiga (video)]



'Nüüd on teil põhjalik proov,' ütles Cooke. 'Saate uurida kõiki galaktikaid ja õppida, kuidas need tekkisid algusest kuni siiani.'

Uus ajastu

Pärast Suurt Pauku tungisid universumisse gaasi- ja tolmupilved. Kui need pilved ühinesid , moodustasid nad klastrid, mis lõid tähti ja lõpuks galaktikaid. Kuna valgusel kulub aega kosmoses liikumiseks, siis kui astronoomid vaatavad suuri vahemaid, on nad võimelised nägema objekte sellisena, nagu need ilmnesid universumi elu alguses. See tähendab, et nad saavad jälgida varajasi gaasi- ja tolmupilvi, mida tuntakse summutatud Lymani alfa -süsteemidena (DLA), nagu need ilmusid 11 miljardit aastat tagasi, vaid paar miljardit aastat pärast Suurt Pauku (mis toimus umbes 13,8 miljardit aastat tagasi). Arvatakse, et need pilved on varaste galaktikate eelkäijad.

Cooke ja tema meeskond kasutasid Hawaiil asuvat Kecki vaatluskeskust ja Euroopa Lõuna -observatooriumi Tšiilis asuva väga suure teleskoobi andmeid, et mõõta 10 DLA suurust ja omadusi uue tehnikaga, mis peaks aitama iseloomustada varajase gaasi pilvi. Nad vaatasid materjali läbi suurte galaktikate taga, mis pakuvad märkimisväärne valgus , et mõista nii iidsete pilvede suurusi kui ka keemiat.



Varem kasutasid teadlased valgus kvasaritest , mõned universumi eredamad objektid, et mõista varajaste galaktiliste seemnete keemiat. Kui kvasari valgus voolaks läbi DLA enne Maale jõudmist, neelaksid pilves olevad elemendid osa sellest, andes ülevaate selle koostisest.

Kuid kvasarid on väikesed ja pakuvad vaid pilgu läbi väikese osa ühest neist tohututest pilvedest, mis võivad Cooke'i sõnul ulatuda 33–330 ruutmeetri valgusaastani-sisuliselt varasema universumi väiksemate galaktikate suuruseni.

Kui galaktika oleks ligikaudu kolledži ülikoolilinnaku suurune, oleks selle osa uurimiseks kvasari kasutamine sama, mis mingi piirkonna valgustamiseks laserpointeri kasutamine. Taustgalaktika valguse kasutamine suurendab uuritava ala koguni 100 miljonit korda, ütles Cooke.



'See on tohutu,' ütles Cooke. 'See on uus ajastu nende objektide uurimisel.'

Suurem valgusallikas mitte ainult ei võimalda põhjalikumalt uurida tohutuid pilvi; see võib aidata ka astronoomidel mõista, kui suur on pilv. Lisaks on galaktikad palju levinumad kui kvaasarid. Kui DLA on suurem kui taustgalaktika valgus, saavad astronoomid pilve uurimiseks kasutada ka teisi galaktikaid.

Astronoomid kasutasid oma proovi uurimiseks edukalt väikseid teleskoope, kuid Cooke nimetas uut tehnoloogiat 'õigeaegseks', kuna suurenesid suuremad teleskoobid, mis võivad meetodi veelgi tõhusamaks muuta. Sellised instrumendid nagu kolmekümnemeetrine teleskoop Hawaiil, mis plaanitakse järgmisel kümnendil võrku lülitada, võivad aidata kaardistada gaasipilvi, mis arenevad meie sarnasteks galaktikateks.

'Praegu on uute 30-meetriste teleskoopide ajastu, mis jõuab võrgus mõne aasta pärast,' ütles Cooke. 'Nende teleskoopidega saate seda teha rutiinselt. Saate vaadata sadu tuhandeid neid asju ja uurida neid galaktikaid suurel hulgal. '

Varaste galaktikate viljakas populatsioon peaks võimaldama astronoomidel koostada kolmemõõtmelise kaardi selle kohta, kuidas gaas jaotub universumis ja kuidas galaktikad arenesid.

'See on väga võimas tehnika ja me oleme üsna põnevil,' ütles Cooke.

Uurimus oli üksikasjalikult avaldatud oktoobris ajakirjas The Astrophysical Journal Letters .

Jälgi Nola Taylor Reddit Twitteris @NolaTRedd või Google+ . Järgne meile @Spacedotcom , Facebook või Google+ . Algselt avaldatud demokratija.eu .