Un nou instrument unic, combinat cu un telescop puternic și puțin ajutor din partea naturii, a oferit cercetătorilor o privire în grădinița galactică din inima universului tânăr. După Big Bang-ul de acum aproximativ 13,8 miliarde de ani, universul timpuriu a fost umplut cu nori uriași de gaz neutru difuz, cunoscuți sub numele de sisteme Lyman-α în descompunere sau DLA. Aceste DLA au servit drept pepiniere galactice, deoarece gazele conținute în ele s-au condensat încet, alimentând formarea stelelor și galaxiilor. Ele pot fi observate și astăzi, dar nu este ușor. „Norii DLA sunt cheia pentru înțelegerea modului în care se formează galaxiile în univers, dar de obicei sunt dificil de observat, deoarece norii sunt prea difuzi și nu emit ei înșiși lumină”, au spus oamenii de știință, și anume Rongmon Bordoloy, profesor asociat de fizică la Carolina de Nord. Universitatea de Stat și cercetarea autorului.
În prezent, astrofizicienii folosesc quasari - găuri negre supermasive care emit lumină - ca „lumini de fundal” pentru a detecta norii DLA. Și în timp ce această metodă le permite cercetătorilor să identifice locația DLA, lumina de la quasari acționează ca niște frigărui minuscule prin norul masiv, complicând încercările de a măsura dimensiunea și masa lor totală.
Ale Bordoloy și John O'Meara, om de știință șef la observatorul U.M. Keka din Kamuel, Hawaii, a găsit o cale de a ocoli această problemă folosind o galaxie cu lentilă gravitațională și spectroscopie integrală de câmp pentru a observa două DLA și galaxiile din interiorul lor care s-au format acum aproximativ 11 miliarde de ani, la scurt timp după Big Bang.
„Galaxiile cu lentile gravitaționale sunt galaxii care par alungite și strălucitoare”, spune Bordoloy. „Acest lucru se datorează faptului că în fața galaxiei există o structură masivă gravitațional care distorsionează lumina care vine din ea pe măsură ce se mișcă spre noi. Drept urmare, ne uităm la o versiune mărită a obiectului - este ca și cum am folosi un telescop spațial care mărește și ne oferă o vizualizare mai bună.”
Avantajul acestui lucru este dublu: în primul rând, obiectul de fundal este alungit de cer și luminos, astfel încât este ușor să captați citiri spectrale din diferite părți ale obiectului. În al doilea rând, deoarece lentilele extind obiectul, pot fi examinate părți foarte mici. De exemplu, dacă un obiect are o lungime de un an lumină, putem studia bucăți mici cu o precizie foarte mare.
Citirile spectrale le permit astrofizicienilor să „vadă” elemente din spațiul profund care sunt invizibile cu ochiul liber, cum ar fi DLA-urile gazoase difuze și galaxiile potențiale din ele. De obicei, strângerea dovezilor este un proces lung și minuțios. Dar oamenii de știință au rezolvat această problemă efectuând spectroscopie integrală folosind Keck Cosmic Web Imager.
Spectroscopia integrală a câmpului a permis cercetătorilor să obțină spectrul la fiecare pixel din zona cerului spre care a fost vizat, făcând spectroscopia unui obiect extins pe cer foarte eficientă. Această inovație, combinată cu galaxia alungită și strălucitoare cu lentile gravitaționale, a permis echipei să cartografieze gazul difuz al DLA pe cer cu mare precizie. Cu această metodă, cercetătorii au reușit să determine nu numai dimensiunea celor două DLA, ci și faptul că acestea conțin galaxii gazdă.
„Am așteptat această combinație aproape toată cariera mea: un telescop și un instrument suficient de puternice, iar natura ne dă un pic de noroc să studiem nu unul, ci două DLA într-un mod nou”, au spus oamenii de știință. „Este grozav să vezi știința pusă în practică”.
Apropo, DLA este uriaș. Cu un diametru de peste 17,4 kiloparsecs, acestea au mai mult de două treimi din dimensiunea galaxiei moderne Calea Lactee. Pentru comparație, acum 13 miliarde de ani, diametrul unei galaxii tipice era mai mic de 5 kiloparsecs. Un parsec este de 3,26 ani-lumină și un kiloparsec este de 1000 de parsec, așa că lumina durează aproximativ 56 de ani pentru a călători prin fiecare DLA.
Poți ajuta Ucraina să lupte împotriva invadatorilor ruși. Cel mai bun mod de a face acest lucru este să donați fonduri Forțelor Armate ale Ucrainei prin intermediul Salveaza viata sau prin pagina oficiala NBU.
Citeste si:
- Artileria modernă este super-arma Ucrainei. Și de ce este Elon Musk aici?
- Astronomii au descoperit o stea „standard de aur” în Calea Lactee