Haro 11 galaxie detailné pohľad. Obrazový kredit: Hubble. klikni na zväčšenie
Malá galaxia poskytla astronómom letmý pohľad na čas, keď sa vytvorili prvé jasné objekty vo vesmíre a končili temné vekové obdobia, ktoré nasledovali po narodení vesmíru.
Astronómovia zo Švédska, Španielska a Johns Hopkins University používali satelit NASA Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer (FUSE) na priame priame meranie úniku ionizujúceho žiarenia z trpasličej galaxie, ktorá prešla výbuchom hviezd. Výsledok, ktorý má následky na pochopenie toho, ako sa vyvinul počiatočný vesmír, pomôže astronómom určiť, či prvé hviezdy? alebo nejaký iný typ objektu? ukončil kozmický temný vek.
Tím predstaví svoje výsledky 12. januára na 207. stretnutí Americkej astronomickej spoločnosti vo Washingtone, D.C.
Mnohí astronómovia považujú za pozostatky z raného štádia vesmíru, že trpasličí galaxie sú malé, veľmi slabé galaxie obsahujúce veľký podiel plynu a relatívne málo hviezd. Podľa jedného modelu tvorby galaxií sa mnoho z týchto menších galaxií zlúčilo a vytvorilo dnešné väčšie. Ak je to pravda, akékoľvek pozorované trpasličie galaxie možno považovať za „fosílie“, ktorým sa podarilo prežiť? bez významných zmien? z predchádzajúceho obdobia.
Tím vedený Nilsom Bergvallom z Astronomického observatória v Uppsale vo Švédsku tím pozoroval malú galaxiu známu ako Haro 11, ktorá sa nachádza asi 281 miliónov svetelných rokov v južnej konštelácii sochára. Analýza tímových údajov FUSE v tíme priniesla dôležitý výsledok: 4 až 10 percent ionizujúceho žiarenia produkovaného horúcimi hviezdami v Haro 11 je schopné uniknúť do medzigalaktického priestoru.
Ionizácia je proces, ktorým sú atómy a molekuly zbavené elektrónov a konvertované na pozitívne nabité ióny. História úrovne ionizácie je dôležitá pre pochopenie vývoja štruktúr v ranom vesmíre, pretože určuje, ako ľahko môžu hviezdy a galaxie tvoriť, podľa BG Anderssona, výskumného pracovníka Katedry fyziky a astronómie Henryho A. Rowlanda na Johns Hopkins a člen tímu FUSE.
„Čím viac sa ionizovaný plyn stáva, tým menej efektívne chladí. Rýchlosť ochladzovania zase riadi schopnosť plynu vytvárať hustejšie štruktúry, ako sú hviezdy a galaxie, “povedal Andersson. Čím je plyn teplejší, tým menšia je pravdepodobnosť, že sa vytvoria štruktúry.
Ionizačná história vesmíru teda odhaľuje, kedy sa vytvorili prvé svetelné objekty a kedy začali žiariť prvé hviezdy.
Veľký tresk nastal asi pred 13,7 miliardami rokov. V tom čase bol detský vesmír príliš horúci na svetlo. Hmota bola úplne ionizovaná: atómy sa rozdelili na elektróny a atómové jadrá, ktoré rozptyľujú svetlo ako hmla. Keď sa rozšírila a potom ochladila, hmota sa spojila do neutrálnych atómov niektorých z najľahších prvkov. Potlač tohto prechodu sa dnes považuje za kozmické mikrovlnné žiarenie v pozadí.
Súčasný vesmír je však prevažne ionizovaný; Astronómovia sa vo všeobecnosti zhodujú na tom, že k tejto reionizácii došlo pred 12,5 a 13 miliardami rokov, keď sa formovali prvé veľké galaxie a zhluky galaxií. Detaily tejto ionizácie sú stále nejasné, ale sú veľmi zaujímavé pre astronómov študujúcich tieto takzvané „temné veky“ vesmíru.
Astronómovia si nie sú istí, či prvé hviezdy alebo iný typ objektu ukončili tieto temné vekové obdobia, ale FUSE pozorovania „Haro 11“ poskytujú vodítko.
Pozorovania tiež pomáhajú zvyšovať porozumenie toho, ako sa vesmír stal reionizovaným. Podľa tímu pravdepodobní prispievatelia zahŕňajú intenzívne žiarenie generované pri páde hmoty do čiernych dier, ktoré tvorili to, čo teraz vidíme ako kvázary, a únik žiarenia z oblastí skorej tvorby hviezd. Priamy dôkaz o životaschopnosti posledne uvedeného mechanizmu však doteraz nebol k dispozícii.
„Toto je posledný príklad, keď pozorovanie relatívne blízkeho objektu FUSE má dôležité následky pre kozmologické otázky,“ uviedol Dr. George Sonneborn, vedec projektu NASA / FUSE v Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.
Tento výsledok bol prijatý na uverejnenie v európskom časopise Astronomy and Astrophysics.
Pôvodný zdroj: JHU News Release
