Οι επιστήμονες έχουν βρει έναν τρόπο να κοιτάξουν πέρα από την ατμόσφαιρα της Γης - και την αρχαία κοσμική σκόνη - για να ρίξουν μια ματιά στους γαλαξίες που δημιουργήθηκαν τα πρώτα 5 δισεκατομμύρια χρόνια του Σύμπαντος.
Μια νέα μελέτη, που κυκλοφόρησε σήμερα στο περιοδικό Nature, αποκαλύπτει τις πρώτες ειδήσεις από περιοχές που σχηματίζουν αστέρια τόσο κοντά όσο και μακριά - συμπεριλαμβανομένων ορισμένων από τις άκρες του Σύμπαντος, οι οποίες απομακρύνονται από εμάς ταχύτερα λόγω της επέκτασης του Σύμπαντος.
Τα ευρήματα ξεκαθαρίζουν επίσης τις πηγές του Far Infrared Background, που καλύπτονται εδώ και καιρό από μυστήριο.
Οι ανακαλύψεις προέρχονται από το Τηλεσκόπιο Μεγάλου Μεγάλου Διάφραγμα (BLAST), το οποίο επιπλέει 120.000 πόδια (36.576 μέτρα) πάνω από την Ανταρκτική το 2006.
Η ομάδα BLAST επέλεξε να χαρτογραφήσει μια συγκεκριμένη περιοχή του ουρανού που ονομάζεται Great Observatories Origins Deep Survey – South (GOODS-South), η οποία μελετήθηκε σε άλλα μήκη κύματος από τα τρία «μεγάλα παρατηρητήρια» της NASA - τα διαστημικά τηλεσκόπια Hubble, Spitzer και Chandra. . Σε μια επική πτήση με μπαλόνια 11 ημερών, το BLAST βρήκε πάνω από 10 φορές τον συνολικό αριθμό γαλαξιών αστρικών εκρήξεων υποσιμέτρου που εντοπίστηκαν σε μια δεκαετία επίγειων παρατηρήσεων.
"Μετρήσαμε τα πάντα, από χιλιάδες μικρά σύννεφα στον δικό μας γαλαξία που υποβάλλονται σε σχηματισμό αστεριών έως γαλαξίες στο Σύμπαν, όταν ήταν μόλις το ένα τέταρτο της σημερινής εποχής του", δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας Mark Devlin, από το Πανεπιστήμιο της Πενσυλβανίας.
Στη δεκαετία του 1980 και του 1990, ορισμένοι γαλαξίες που ονομάζονται Ultraluminous InfraRed Galaxies βρέθηκαν να γεννιούνται εκατοντάδες φορές περισσότερα αστέρια από τους δικούς μας τοπικούς γαλαξίες. Αυτοί οι γαλαξίες "starburst", 7-10 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά, πιστεύεται ότι αποτελούν το Far Infrared Background που ανακαλύφθηκε από τον δορυφόρο COBE. Από την αρχική μέτρηση αυτής της ακτινοβολίας υποβάθρου, τα πειράματα υψηλότερης ανάλυσης προσπάθησαν να ανιχνεύσουν τους μεμονωμένους γαλαξίες που την αποτελούν.
Η μελέτη BLAST συνδυάζει μετρήσεις με τηλεσκόπιο σε μήκη κύματος κάτω από 1 χιλιοστόμετρο με δεδομένα σε πολύ μικρότερα μήκη κύματος υπέρυθρων από το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Spitzer. Τα αποτελέσματα επιβεβαιώνουν ότι όλο το Far Infrared Background προέρχεται από μεμονωμένους απομακρυσμένους γαλαξίες, επιλύοντας ουσιαστικά μια δεκαετία ερώτημα για την προέλευση της ακτινοβολίας.
Ο σχηματισμός αστεριών πραγματοποιείται σε σύννεφα που αποτελούνται από αέριο υδρογόνο και μια μικρή ποσότητα σκόνης. Η σκόνη απορροφά το φως του αστεριού από νεαρά, καυτά αστέρια, θερμαίνοντας τα σύννεφα σε περίπου 30 μοίρες πάνω από το απόλυτο μηδέν (ή 30 Kelvin). Το φως εκπέμπεται εκ νέου σε πολύ μεγαλύτερα μήκη κύματος υπέρυθρων και υπομετρικών.
Έτσι, το 50% της φωτεινής ενέργειας του Σύμπαντος είναι υπέρυθρο φως από νέους, σχηματίζοντας γαλαξίες. Στην πραγματικότητα, υπάρχει τόση ενέργεια στο Far Infrared Background όσο και στο συνολικό οπτικό φως που εκπέμπεται από αστέρια και γαλαξίες στο Σύμπαν. Από τις γνωστές οπτικές εικόνες του νυχτερινού ουρανού λείπουν το ήμισυ της εικόνας που περιγράφει την κοσμική ιστορία του σχηματισμού αστεριών, λένε οι συγγραφείς.
«Το BLAST μας έδωσε μια νέα άποψη για το Σύμπαν», δήλωσε ο Barth Netterfield του Πανεπιστημίου του Τορόντο, ο Καναδός κύριος ερευνητής του BLAST, «επιτρέποντας στην ομάδα BLAST να κάνει ανακαλύψεις σε θέματα που κυμαίνονται από το σχηματισμό άστρων έως την εξέλιξη των μακρινών Γαλαξίες. "
Σε συνοδευτικό Νέα & Προβολές κομμάτι, ο συγγραφέας Ian Smail, υπολογιστικός κοσμολόγος από το Πανεπιστήμιο Durham στο Ηνωμένο Βασίλειο, έγραψε ότι «η επίπτωση αυτών των παρατηρήσεων είναι ότι η ενεργή φάση ανάπτυξης των περισσότερων γαλαξιών που παρατηρείται σήμερα είναι πολύ πίσω από αυτές - μειώνονται στο ισοδύναμό τους της μέσης ηλικία."
Τόνισε επίσης ότι οι μελέτες αυτών των ακραίων γεγονότων που σχηματίζουν αστέρια στις αρχές του Σύμπαντος θα υποβοηθηθούν από τρεις σημαντικές προόδους που αναμένονται κατά τη διάρκεια του επόμενου έτους: την κάμερα του υπομετρικού μήκους στο Διαστημικό Παρατηρητήριο ESA / NASA. την ανάπτυξη ανιχνευτών μεγάλου σχήματος που λειτουργούν σε μήκη κύματος υπομετρικού, συμπεριλαμβανομένου ενός που είναι τοποθετημένο στο τηλεσκόπιο James Clerk Maxwell · και την πρώτη φάση της σειράς Atacama Large Millimeter Array (ALMA).
«Τέτοιες παρατηρήσεις θα επιτρέψουν στους αστρονόμους να μελετήσουν την κατανομή αερίου και σχηματισμού αστεριών σε αυτούς τους πρώτους γαλαξίες», έγραψε ο Smail, «ο οποίος με τη σειρά του θα βοηθήσει στον εντοπισμό της φυσικής διαδικασίας που ενεργοποιεί αυτές τις υπεριώδεις εκρήξεις σχηματισμού αστεριών και τον ρόλο τους στο σχηματισμό τους γαλαξίες που βλέπουμε στο Space Magazine. "
LEAD IMAGE CAPTION: Το τηλεσκόπιο BLAST λίγο πριν ξεκινήσει στην Ανταρκτική. Το BLAST βρίσκεται στο προσκήνιο, δίπλα στο μπαλόνι των 28 εκατομμυρίων κυβικών ποδιών, στο παρασκήνιο βρίσκεται το ηφαίστειο Mount Erebus. Πίστωση: Mark Halpern
Πηγή: Δελτίο τύπου της Φύσης και του Πανεπιστημίου της Πενσυλβανίας (δεν είναι ακόμη online). Εικόνες, φωτογραφίες, χάρτες ουρανού και η πλήρης μελέτη είναι διαθέσιμες στον ιστότοπο BLAST.
