Gaisma no senajām galaktikām izgaismo agrīnā Visuma 40 gadu noslēpumu

Gāzes mākoņu diagrammas lielums

Mākslinieka iespaids par fona galaktikas izmantošanu, lai izmērītu putekļu un gāzes mākoņu lielumu un sastāvu, kas sēj citas galaktikas. (Attēla kredīts: Adrian Malec un Marie Martig)





Agrīnās galaktikas izgaismo gadu desmitiem seno noslēpumu, palīdzot noteikt gāzes mākoņu lielumu un sastāvu, kas ir atbildīgi par kaimiņu veidošanu.

Jauna metode izmanto gaismu no dažām pirmajām galaktikām, lai apgaismotu gāzes mākoņus no agrīnā Visuma.

'Šie gāzes mākoņi - to izmērs ir bijis nenotverams gadu desmitiem ilgi, lai gan tie mums ļoti daudz stāsta par galaktikas evolūciju,' preses konferencē Amerikas Astronomijas 227. sanāksmē sacīja Džefs Kuks, Svinburnas universitātes Austrālijā astrofiziķis. Biedrība, kas notika Kissimmee, Florida, šī mēneša sākumā. Kuks sadarbojās ar Vērmonta Svētā Miķeļa koledžas astrofiziķi Džonu O'Mēru, lai radītu jaunu tehniku, kā apgaismot gāzes mākoņus, kas veidoja tādas galaktikas kā Piena ceļš. [Skatieties 13,7 miljardu gadu galaktisko evolūciju mazāk nekā minūtes laikā (video)]



'Tagad jums ir visaptverošs paraugs,' sacīja Kuks. 'Jūs varat izpētīt visas galaktikas un uzzināt, kā tās izveidojās no sākuma līdz šim.'

Jauns laikmets

Pēc Lielā sprādziena Visumu pārņēma gāzes un putekļu mākoņi. Kad šie mākoņi saplūda , tie veidoja kopas, kas radīja zvaigznes un galu galā galaktikas. Tā kā gaismai ir vajadzīgs laiks, lai ceļotu pa kosmosu, astronomi skatās lielos attālumos, viņi spēj redzēt objektus tā, kā tie parādījās Visuma dzīves sākumā. Tas nozīmē, ka viņi var novērot agrīnus gāzes un putekļu mākoņus, kas pazīstami kā slāpētas Lyman alfa sistēmas (DLA), kā tie parādījās pirms 11 miljardiem gadu, tikai dažus miljardus gadu pēc Lielā sprādziena (kas notika apmēram pirms 13,8 miljardiem gadu). Tiek uzskatīts, ka šie mākoņi ir agrīno galaktiku priekšgājēji.

Kuks un viņa komanda izmantoja Keka observatoriju Havaju salās un datus no Eiropas Dienvidu observatorijas Ļoti lielā teleskopa Čīlē, lai izmērītu 10 DLA lielumu un īpašības ar jaunu paņēmienu, kam vajadzētu palīdzēt raksturot agrīnās gāzes mākoņus. Viņi skatījās caur materiālu uz lielām galaktikām aiz tā, kas nodrošina ievērojama gaisma , lai saprastu gan seno mākoņu izmērus, gan ķīmiju.



Iepriekš zinātnieki izmantoja gaisma no kvazāriem , daži no spožākajiem Visuma objektiem, lai saprastu agrīno galaktikas sēklu ķīmiju. Ja gaisma no kvazāra plūst caur DLA, pirms tā sasniedz Zemi, mākonī esošie elementi daļu no tās absorbēs, sniedzot ieskatu tā sastāvā.

Bet kvazāri ir mazi un sniedz tikai nelielu ieskatu vienā no šiem milzīgajiem mākoņiem, kas var izstiepties no 33 līdz 330 kvadrātmetru gaismas gadiem, saskaņā ar Cooke-būtībā mazāku galaktiku lielumu no agrīnā Visuma.

Ja galaktika būtu aptuveni koledžas pilsētiņas lielumā, kvazāra izmantošana tās daļas izpētei būtu kā lāzera rādītāja izmantošana apgabala izgaismošanai. Izmantojot fona galaktikas gaismu, zondētā platība palielinās pat par 100 miljoniem reižu, sacīja Kuks.



'Tas ir ārkārtīgi,' sacīja Kuks. 'Tas ir jauns laikmets, pētot šos objektus.'

Lielāks gaismas avots ne tikai ļauj padziļināti izpētīt milzīgos mākoņus; tas arī var palīdzēt astronomiem saprast, cik liels ir mākonis. Turklāt galaktikas ir daudz izplatītākas nekā kvazāri. Ja DLA ir lielāka par fona galaktikas gaismu, astronomi var izmantot arī citas galaktikas, lai zondētu mākoņu.

Astronomi veiksmīgi izmantoja mazus teleskopus, lai izpētītu savu paraugu, bet Kuks nosauca jaunatklāto tehniku ​​par “savlaicīgu”, jo palielinājās lieli teleskopi, kas varētu padarīt šo metodi vēl efektīvāku. Tādi instrumenti kā Trīsdesmit metru teleskops Havaju salās, kurus plānots nodot tiešsaistē nākamajā desmitgadē, varētu palīdzēt kartēt gāzes mākoņus, kas attīstās līdzīgās galaktikās.

'Tagad ir jauno 30 metru teleskopu laikmets, kas tiešsaistē būs pieejams tikai pēc dažiem gadiem,' sacīja Kuks. 'Izmantojot šos teleskopus, jūs varat to darīt regulāri. Jūs varat apskatīt simtiem tūkstošu šo lietu un izpētīt šīs galaktikas lielā skaitā. ”

Agrīno galaktiku auglīgajai populācijai vajadzētu ļaut astronomiem izveidot trīsdimensiju karti par to, kā gāze tiek izplatīta visā Visumā un kā galaktikas attīstījās.

'Tā ir ļoti spēcīga tehnika, un mēs esam par to ļoti satraukti,' sacīja Kuks.

Pētījums oktobrī tika detalizēti aprakstīts žurnālā The Astrophysical Journal Letters .

Sekojiet Nolai Teilorei Redai Twitter @NolaTRedd vai Google+ . Seko mums @Spacedotcom , Facebook vai Google+ . Sākotnēji publicēts guesswhozoo.com .