Кредитна слика: ЕСО
Помоћу ИСААЦ инструмента за близину инфрацрвеног ефекта на врло великом телескопу ЕСО-а и ефекта увећања гравитационог сочива, тим француских и швајцарских астронома [2] пронашао је неколико слабих галаксија за које се верује да су најудаљеније познате.
Даљња спектроскопска испитивања једног од ових кандидата пружила су јак случај ономе што је сада нови рекордер - и далеко - најудаљеније галаксије познате у Универзуму.
Названа Абелл 1835 ИР1916, новооткривена галаксија има црвено померање 10 [3] и налази се удаљено око 13,230 милиона светлосних година. Стога се види у време када је Универзум био млад само 470 милиона година, то јест једва 3 процента тренутне старости.
Чини се да је ова првобитна галаксија десет хиљада пута мање масивна од наше Галаксије, Млечног пута. Мозда би могла да буде медју првим класама објеката који су оконцали мрацно доба универзума.
Ово изванредно откриће илуструје потенцијал великих земаљских телескопа у блиском инфрацрвеном домену за истраживање веома раног Универзума.
Копање у прошлост
Попут палеонтолога који копају све дубље и дубље како би пронашли најстарије остатке, астрономи покушавају да погледају даље и даље како би помно прегледали веома млад Универзум. Крајња потрага? Проналажење првих звезда и галаксија које су настале непосредно након Великог праска.
Тачније, астрономи покушавају да истражују последње „непознате територије“, границу између „мрачног века“ и „космичке ренесансе“.
Убрзо након Великог праска, за који се верује да се догодио пре око 13.700 милиона година, Универзум је потонуо у мрак. Реликвијско зрачење из првобитне ватрене кугле протезало се космичким ширењем ка већим таласним дужинама и још нису формирани ни звезде ни квазари који би могли осветлити огроман простор. Универзум је био хладно и непрозирно место. Ово суморно доба се стога прилично разумно назива „мрачним веком“.
Неколико стотина милиона година касније, прва генерација звезда, а касније и прве галаксије и квазари, произвели су интензивно ултраљубичасто зрачење, постепено подижући маглу над Универзумом.
То је био крај Мрачног века и уз појам поново преузет из људске историје, који се понекад назива и „Космичка ренесанса“.
Астрономи покушавају да утврде када је - и како - тачно Мрачно доба завршило. Ово захтева тражење најудаљенијих објеката, што је изазов који могу предузети само највећи телескопи у комбинацији са врло пажљивом стратегијом посматрања.
Коришћењем гравитационог телескопа
Са појавом телескопа класе 8-10 метара у последњој деценији постигнут је спектакуларан напредак. У ствари, од тада је постало могуће детаљно посматрати неколико хиљада галаксија и квазара на удаљености од готово 12 милијарди светлосних година (тј. До црвеног померања од 3 [3]). Другим речима, астрономи су сада у могућности да проучавају поједине галаксије, њихово формирање, еволуцију и друга својства током обично 85% претходне историје Универзума.
Надаље, у прошлости, осматрања галаксија и квазара постају ријетка. Тренутно се само неколицина веома слабих галаксија види отприлике 1200 до 750 милиона година након Великог праска (црвено померање 5-7). Поред тога, онесвештеност ових извора и чињеница да се њихово светло премешта са оптичке на блиску инфрацрвену везу до сада су озбиљно ограничили студије.
Важан пробој у овој потрази за најранијом формираном галаксијом сада је постигао тим француских и швајцарских астронома [2] користећи ЕСО-ов врло велики телескоп (ВЛТ) опремљен инструментом ИСААЦ који је осетљив на инфрацрвену везу. Да би то постигли, морали су да комбинују ефекат појачања светлости накупине галаксија - Гравитациони телескоп - са снагом скупљања светлости ВЛТ и одличним небеским условима који су владали у Параналу.
Тражење удаљених галаксија
Лов на тако слабе, неухватљиве предмете захтева посебан приступ.
Пре свега, веома дубоке слике грозда названих Абелл 1835 снимљене су коришћењем ИСААЦ инструмента за близину инфрацрвене везе на ВЛТ-у. Такви релативно оближњи масивни кластери у стању су да савијају и појачавају светлост позадинских извора - феномен који се зове Гравитацијско сочивање и предвиђа Еинстеинова теорија опште релативности.
Ово природно појачање омогућава астрономима да завирују у галаксије што би иначе било сувише слабо да се види. У случају новооткривене галаксије, светлост се појачава отприлике 25 до 100 пута! У комбинацији са снагом ВЛТ-а је на тај начин било могуће сликати, па чак и узети спектар ове галаксије. Заиста, природно појачање ефикасно повећава отвор ВЛТ-а са 8,2-м на 40-80м.
Дубоке блиске инфрацрвене слике снимљене различитим таласним дужинама омогућиле су астрономима да окарактеришу својства неколико хиљада галаксија на слици и да одаберу неколико њих као потенцијално веома удаљене галаксије. Коришћењем претходно добијених слика снимљених на телескопу Канада-Француска-Хаваји (ЦФХТ) на Мауна Кеа и сликама са свемирског телескопа Хуббле, потврђено је да се ове галаксије заиста не виде у оптичкој. На овај начин препознато је шест кандидатских галаксија високог црвеног померања чија ће светлост можда бити емитована када је Универзум стар мање од 700 милиона година.
Да би потврдили и добили прецизније одређивање растојања једне од ових галаксија, астрономи су добили Директорово дискреционо време да поново употреби ИСААЦ на ВЛТ-у, али овај пут у свом спектроскопском режиму. После вишемесечне пажљиве анализе података, астрономи су уверени да су открили слабу, али јасну спектралну карактеристику у блиском инфрацрвеном домену. Астрономи су тврдили да је ово својство сигурно Лиман-алфа емисиона линија типична за ове објекте. Ова линија, која се појављује у лабораторији на таласној дужини од 0,11616 м, то јест у ултраљубичастој, је била растегнута до скоро инфрацрвеног на 1,34 мм, што Абел 1835 ИР1916 чини првом галаксијом за коју се зна да је црвени помак велик као 10.
Најудаљенија галаксија позната до данас
Ово је најјачи случај црвеног помака који прелази тренутни спектроскопски потврђени запис при з = 6,6 и први случај двоцифреног црвеног померања. Смањивши старост Универзума у животни век неке особе (рецимо 80 година), претходни потврђени запис показао је четверогодишње дете. Са садашњим запажањима, имамо слику детета које је имало две и по године.
Из слика ове галаксије добијених у разним таласним опсезима астрономи закључују да је у току интензивног формирања звезда. Али процењена количина звезда је "само" 10 милиона пута већа од сунчеве масе, отприлике десет хиљада пута мања од масе наше Галаксије, Млечног пута.
Другим речима, оно што астрономи виде је први грађевни блок данашњих великих галаксија. Овај налаз се добро слаже са нашим тренутним разумевањем процеса формирања галаксија, што одговара узастопном стварању великих галаксија виђених данас кроз бројна спајања „грађевних блокова“, мањих и млађих галаксија формираних у прошлости.
Управо су ти грађевински блокови могли да обезбеде прве изворе светлости који су подигли маглу над Универзумом и окончали мрачно доба.
За Росера Пелл-а, из Обсерватоире-а Миди-Пир-н-е-е (Француска) и ко-вође тима, „ова запажања показују да су под одличним небеским условима попут оних у ЕСО-овој опсерваторији Паранал, и користећи снажна гравитациона сочива, директна опажања удаљених галаксија блиских мрачном добу изведиво је с најбољим земаљским телескопима. "
Други ко-вођа тима, Даниел Сцхаерер са Женевског опсерваторија и универзитета (Швајцарска), узбуђен је: „Ово откриће отвара пут ка будућим истраживањима првих звезда и галаксија у раном Универзуму.“
Више информација
Информације представљене у овом саопштењу за медије засноване су на истраживачком чланку европског истраживачког часописа „Астрономија и астрофизика“ (А&А, свезак 416, страна Л35; „ИСААЦ / ВЛТ посматрања лентиране галаксије при з = 10,0“ Росер Пелл? , Даниел Сцхаерер, Јохан Рицхард, Јеан-Францоис Ле Боргне и Јеан-Паул Кнеиб). Доступна је на интернету на веб локацији ЕДП.
Додатна објашњења и слике доступни су на веб страници аутора, на хттп://обсввв.униге.цх/сфр и хттп://вебаст.аст.обс-мип.фр/галакиес/
Изворни извор: ЕСО Невс Релеасе
