Група новооткривених галаксија техником Лиман-бреак. Кредитна слика: Астрономија и астрофизика. Кликните за увећање
Међународни тим астронома извршио је једно од нај детаљнијих истраживања најудаљенијих галаксија. Те галаксије су толико далеко, видимо их онако како су изгледале када је Универзум био мањи од половине тренутног доба. Једно од великих изненађења овог истраживања; међутим, колико се ове младе галаксије подударају са структурама које видимо у тренутном Универзуму. То значи да су се галаксије вероватно развиле кроз сударе и спајања много раније него што се раније веровало.
Тим астронома из Француске, САД, Јапана и Кореје, предвођен Денисом Бургарелом, недавно је открио нове галаксије у Раном универзуму. Први су пут откривени и у блиском УВ зрачењу и на далеким инфрацрвеним таласним дужинама. О њиховим налазима биће известе у наредном броју Астрономија и астрофизика. Ово откриће је нови корак у разумевању начина на који се галаксије развијају.
Астроном Денис Бургарелла (Обсерватоире Астрономикуе Марсеилле Провенце, Лаборатоире д'Астропхисикуе де Марсеилле, Француска) и његове колеге из Француске, САД-а, Јапана и Кореје недавно су први пут најавили своје откриће нових галаксија у Раном универзуму. у блиском УВ зрачењу и на далеким инфрацрвеним таласним дужинама. Ово откриће доводи до првог детаљног истраживања раних галаксија. О открићу ће бити извештено у наредном броју часописа Астрономи & Астропхисицс.
Познавање раних галаксија постигло је велики напредак у последњих десет година. Од краја 1995. астрономи су користили нову технику, познату као „Лиман-бреак техника“. Ова техника омогућава откривање врло удаљених галаксија. Они се виде онакви какви су били када је Универзум био много млађи, па пружају трагове о томе како се галаксије формирају и развијају. Лиман-бреак техника помакла је границу удаљених истраживања галаксије даље до црвеног померања з = 6-7 (што износи око 5% садашњег доба Универзума). У астрономији, црвени помак означава померање светлосног таласа из галаксије која се удаљава од Земље. Светлосни талас је померен према већим таласним дужинама, то јест према црвеном крају спектра. Што је виши црвени помак галаксије, то је удаљенији од нас.
Лиман-бреак техника се заснива на карактеристичном "нестанку" удаљених галаксија посматраних на далеким УВ таласним дужинама. Како се светлост из далеке галаксије готово потпуно апсорбује од водоника при 0,912 нм (захваљујући апсорпционим линијама водоника, које је открио физичар Тхеодоре Лиман), галаксија "нестаје" у филтру крајњег ултраљубичастог зрачења. Слика 2 приказује "нестанак" галаксије у далеком УВ филтеру. Лиманова дисконтинуитета теоретски би се требала појавити на 0,912 нм. Фотони на краћим таласним дужинама апсорбују водоник око звезда или унутар посматраних галаксија. За високо црвене промене галаксије, дисконтинуитет Лимена је поново померен тако да се јавља на већој таласној дужини и може се посматрати са Земље. Из земаљских осматрања, астрономи могу тренутно детектовати галаксије са опсегом црвеног померања од з ~ 3 до з ~ 6. Међутим, једном када је открију, још увек је веома тешко добити додатне информације о овим галаксијама, јер су оне врло слабе.
По први пут су Денис Бургарелла и његов тим успели да открију мање удаљене галаксије помоћу технике Лиман-бреак-а. Тим је прикупљао податке различитог порекла: УВ податке са НАСА ГАЛЕКС сателита, инфрацрвене податке са сателита СПИТЗЕР и податке у видљивом распону на ЕСО телескопима. Из тих података изабрали су око 300 галаксија које показују далеки УВ нестанак. Ове галаксије имају црвено померање у распону од 0,9 до 1,3, односно посматрају се у тренутку када је Универзум имао мање од половине свог тренутног доба. Ово је први пут да је велики узорак Лиман Бреак Галакиес откривен на з ~ 1. Како су ове галаксије мање удаљене од до сада примећених узорака, тако су и сјајније и лакше их је проучавати на свим таласним дужинама, омогућавајући тако да се уради дубока анализа од УВ до инфрацрвеног светла.
Претходна запажања удаљених галаксија довела су до открића две класе галаксија, од којих једна укључује галаксије које емитују светло у близини УВ и видљивим таласним дужинама. Друга врста галаксије емитује светлост у инфрацрвеном (ИЦ) и субмилиметарском опсегу. УВ галаксије нису примећене у инфрацрвеном опсегу, док ИР галаксије нису примећене у УВ. Стога је било тешко објаснити како би се такве галаксије могле развити у данашње галаксије које емитују светлост на свим таласним дужинама. Својим радом Денис Бургарелла и његове колеге учинили су корак ка решавању овог проблема. Посматрајући њихов нови узорак з ~ 1 галаксија, открили су да око 40% ових галаксија такође емитује светлост у инфрацрвеном опсегу. Ово је први пут да је примећен значајан број далеких галаксија, како у УВ тако и у ИР таласном опсегу, који укључују својства оба главна типа.
Из њихових запажања о овом узорку, тим је такође закључио разне информације о тим галаксијама. Комбиновањем УВ и инфрацрвених мерења омогућава први пут да се утврди стопа формирања звезда у овим удаљеним галаксијама. Звезде се тамо формирају веома активно, са стопама од неколико стотина до хиљаду звезда годишње (само неколико звезда тренутно се формира у нашој Галаксији сваке године). Тим је такође проучавао њихову морфологију и показао да су већина њих спиралне галаксије. До сада се веровало да су далеке галаксије углавном интерактивне галаксије, неправилних и сложених облика. Денис Бургарелла и његове колеге сада су показали да су галаксије у њиховом узорку, које су се виделе када је Универзум имао око 40% свог тренутног доба, правилних облика, сличних данашњим галаксијама као наша. Они доносе нови елемент у нашем разумевању еволуције галаксија.
Изворни извор: Астрономи & Астропхисицс Невс Релеасе
