Ainutlaatuinen uusi instrumentti yhdistettynä tehokkaaseen kaukoputkeen ja pieneen luonnon apuun on antanut tutkijoille kurkistaa galaktiseen lastenhuoneeseen nuoren maailmankaikkeuden sydämessä. Noin 13,8 miljardia vuotta sitten tapahtuneen alkuräjähdyksen jälkeen varhainen maailmankaikkeus oli täynnä valtavia neutraaleja hajakaasupilviä, jotka tunnetaan hajoavina Lyman-α-järjestelminä tai DLA:ina. Nämä DLA:t toimivat galaktisina lastentarhoina, kun niiden sisältämät kaasut tiivistyivät hitaasti ruokkien tähtien ja galaksien muodostumista. Niitä voidaan havaita tänäkin päivänä, mutta se ei ole helppoa. "DLA-pilvet ovat avainasemassa ymmärtämään, miten galaksit muodostuvat universumissa, mutta niitä on yleensä vaikea havaita, koska pilvet ovat liian hajanaisia eivätkä säteile valoa itse", sanoi tutkijat, nimittäin Rongmon Bordoloy, fysiikan apulaisprofessori Pohjois-Carolinassa. State University ja kirjailijatutkimus.
Tällä hetkellä astrofyysikot käyttävät kvasaareita - supermassiivisia mustia aukkoja, jotka lähettävät valoa - "taustavaloina" havaitakseen DLA-pilviä. Ja vaikka tämän menetelmän avulla tutkijat voivat määrittää DLA:iden sijainnin, kvasaarien valo toimii pieninä vartaina massiivisen pilven läpi, mikä vaikeuttaa yrityksiä mitata niiden kokonaiskokoa ja massaa.
Ale Bordoloy ja John O'Meara, U.M. observatorion johtava tutkija. Havaijin Kamuelissa sijaitseva Keka löysi tavan kiertää tämä ongelma käyttämällä gravitaatiolinssillä varustettua galaksia ja integraalikenttäspektroskopiaa tarkkaillakseen kahta DLA:ta ja niiden sisällä olevia galakseja, jotka muodostuivat noin 11 miljardia vuotta sitten, pian alkuräjähdyksen jälkeen.
"Gravitaatiolinssi galaksit ovat galakseja, jotka näyttävät pitkänomaisilta ja kirkkailta", Bordoloy sanoo. "Tämä johtuu siitä, että galaksin edessä on gravitaatioltaan massiivinen rakenne, joka vääristää siitä tulevaa valoa, kun se liikkuu meitä kohti. Tämän seurauksena tarkastelemme kohteen suurennettua versiota - se on kuin käyttäisi avaruusteleskooppia, joka zoomaa ja antaa meille paremman visualisoinnin."
Tästä on kaksinkertainen etu: ensinnäkin taustaobjekti on taivaan pidentynyt ja kirkas, joten spektrilukemat on helppo kaapata kohteen eri osista. Toiseksi, koska linssi laajentaa kohdetta, voidaan tutkia hyvin pieniä osia. Esimerkiksi, jos esine on valovuoden halkaisija, voimme tutkia pieniä paloja erittäin suurella tarkkuudella.
Spektrilukemien avulla astrofyysikot voivat "nähdä" syvän avaruuden elementtejä, jotka ovat näkymättömiä paljaalla silmällä, kuten diffuusikaasumaisia DLA:ita ja niissä olevia potentiaalisia galakseja. Yleensä todisteiden kerääminen on pitkä ja vaivalloinen prosessi. Mutta tutkijat ratkaisivat tämän ongelman suorittamalla integraalisen spektroskopian Keck Cosmic Web Imager -kuvaajalla.
Integraalikenttäspektroskopia antoi tutkijoille mahdollisuuden saada spektrin jokaisesta pikselista taivaan alueella, johon se oli suunnattu, mikä teki taivaalla olevan laajennetun kohteen spektroskopiasta erittäin tehokkaan. Tämä innovaatio yhdistettynä pitkänomaiseen ja kirkkaaseen gravitaatiolinssillä varustettuun galaksiin antoi tiimille mahdollisuuden kartoittaa DLA:n hajakaasua taivaalla erittäin tarkasti. Tällä menetelmällä tutkijat pystyivät määrittämään paitsi kahden DLA:n koon, myös sen, että ne sisältävät isäntägalakseja.
"Olen odottanut tätä yhdistelmää melkein koko urani: riittävän tehokas teleskooppi ja instrumentti, ja luonto antaa meille vähän onnea tutkia ei yhtä, vaan kahta DLA:ta uudella tavalla", tutkijat sanoivat. "On hienoa nähdä tieteen toteutuvan käytännössä."
Muuten, DLA on valtava. Niiden halkaisija on yli 17,4 kiloparsekkia, joten ne ovat yli kaksi kolmasosaa nykyaikaisen Linnunradan galaksin koosta. Vertailun vuoksi 13 miljardia vuotta sitten tyypillisen galaksin halkaisija oli alle 5 kiloparsekkia. Parsek on 3,26 valovuotta ja kiloparsekki 1000 parsekkia, joten valon kulkeminen kunkin DLA:n läpi kestää noin 56 723 vuotta.
Voit auttaa Ukrainaa taistelemaan venäläisiä hyökkääjiä vastaan. Paras tapa tehdä tämä on lahjoittaa varoja Ukrainan asevoimille Pelasta elämä tai virallisen sivun kautta NBU.
Lue myös:
Jätä vastaus