eso1431is — Fréttatilkynning

Byggingarsaga stórborgar í geimnum skoðuð

APEX finnur falin stjörnumyndunarsvæði í frumþyrpingu

15. október 2014

Stjörnufræðingar notuðu nýverið APEX sjónaukann til að rannsaka risavaxna vetrarbrautaþyrpingu sem sést á myndunarstigum sínum snemma í sögu alheimsins. Mælingarnar sýna að stór hluti stjörnumyndunar í þyrpingunni er ekki aðeins falinn á bak við ryk, heldur er hún líka á óvæntu stöðum. Þetta er í fyrsta sinn sem stjörnufræðingum hefur tekist að finna öll stjörnumyndunarsvæði í fyrirbæri af þessu tagi.

Vetrarbrautaþyrpingar eru stærstu fyrirbærin í alheiminum sem þyngdarkrafturinn bindur saman en margt er enn á huldu um myndun þeirra. Í tuttugu ár hafa sjónaukar ESO og ýmsir aðrir [1] verið notaðir til að rannsaka Köngulóarvefsþokuna (formlega þekkt sem MRC 1138-262 [2]) og nágrenni hennar en hún er álitin eitt besta dæmið um frumþyrpingu í mótun fyrir meira en tíu milljörðum ára.

Helmut Dannerbauer (Vínarháskóla í Austurríki) og hópur hans grunaði sterklega að saga þyrpingarinnar væri fjarri því fullsögð. Hópurinn vildi kanna dökku hlið stjörnumyndunar og finna út hve mikill hluti stjörnumyndunar í Köngulóarþyrpingunni væri hulin sjónum okkar vegna ryks.

Stjörnufræðingarnir notuðu LABOCA myndavélina á APEX sjónaukanum í Chile til að gera 40 klukkustunda langar mælingar á Köngulóarvefsþyrpingunni á millímetrasviðinu — bylgjulengdum ljóss sem eru nógu langar til að unnt sé að sjá í gegnum mestan hluta af rykskýjunum þykku. LABOCA hefur vítt sjónsvið og hentar því vel rannsóknir sem þessa.

„Þetta er meðal dýpstu mælinga sem gerðar hafa verið með APEX og reyndi ekki aðeins á tæknina til hins ítrasta, heldur líka þolmörk starfsfólksins sem vinnur við APEX í 5050 metra hæð yfir sjávarmáli,“ segir Carlos De Breuck (verkefnisstjóri APEX hjá ESO) og meðhöfundur greinar um rannsóknina).

Mælingar APEX sýndu um það bil fjórfalt fleiri stjörnumyndunarsvæði í Köngulóarvefnum en á svæðinu í kring á himninum. Með því að bera gögnin vandlega saman við aðrar mælingar á öðrum bylgjulengdum, gátu stjörnufræðingarnir staðfest að mörg þessara stjörnumyndunarsvæða voru í sömu fjarlægð og vetrarbrautaþyrpingin sjálf og hljóta því að vera hluti henni.

„Nýju mælingar APEX eru síðasta púslið sem vantaði til að útbúa fullgerða mynd af öllum íbúum þessarar risavöxnu stjörnuborgar. Vetrarbrautirnar eru að myndast og mjög rykugar, nokkurn veginn eins og byggingarsvæði á Jörðinni,“ útskýrir Helmut Dannerbauer.

Þegar stjörnufræðingarnir staðsettu nýfundu stjörnumyndunarsvæðin kom ýmislegt óvænt í ljós. Búist var við því að svæðin yrðu flest á stórum gas- og rykþráðum sem tengja vetrarbrautirnar saman en svo var ekki. Stjörnumyndunin reyndist mest á einu tilteknu svæði sem var ekki einu sinni í miðju Köngulóarþokunnar í frumþyrpingunni [3].

„Við settum okkur það markmið að finna földu stjörnumyndunarsvæðin í Köngulóarþyrpingunni — og tókst það — en við grófum upp aðra ráðgátu í leiðinni; svæðin voru ekki þar sem við áttum von á þeim! Þróun þessarar stórborgar er því ósamhverf,“ segir Helmut Dannerbauer.

Til að fylgja sögunni eftir er þörf á frekari rannsóknum og hentar ALMA fullkomlega til að stíga næstu skref og kanna ryksvæðin í meiri smáatriðum.

Skýringar

[1] Frá miðjum tíunda áratug 20. aldar hafa ýmsir sjónaukar ESO rannsakað svæðið ítarlega. Rauðvik (og þar af leiðandi fjarlægð) útvarpsvetrarbrautarinnar MRC 1138-262 (Köngulóarvefsþokunnar) var fyrst mæld frá La Silla. Fyrstu mælingar FORS tækisins á VLT leiddu í ljós að um frumþyrpingu var að ræða og eftir þær voru frekari athuganir gerðar með ISAAC, SINFONI, VIMOS og HAWK-I. Gögnin frá APEX-LABOCA bæta upp mælingar sjónauka ESO í sýnilegu og innrauðu ljósi. Stjörnufræðingarnir notuðu einnig 12 klukkustunda langa mælingu VLA til að staðfesta sömu lindir og LABOCA sá út frá ljósmyndum í sýnilegu ljósi.

[2] Köngulóarvefsþokan inniheldur risasvarthol og er öflug útvarpsbylgjulind sem varð til þess að stjörnufræðingar fundu hana til að byrja með.

[3] Þessar rykugu stjörnumyndunarhrinur eru taldar þróast í sporvöluþokur eins og þær sem við sjáum í nálægum vetrarbrautaþyrpingum í dag.

Frekari upplýsingar

Þessi rannsókn er kynnt í greininni „An excess of dusty starbursts related to the Spiderweb galaxy“ eftir Dannerbauer, Kurk, De Breuck o.fl., sem birtist á vefnum í tímaritinu Astronomy & Astrophysics hinn 15. október 2014.

APEX er samstarfsverkefni Stofnunar Max Planck í útvarpsstjörnufræði (MPIfR) Onsala Space Observatory (OSO) og ESO, sem sér jafnframt um rekstur sjónaukans. ESO sér um smíði og rekstur ALMA fyrir hönd Evrópu.

Í rannsóknarhópnum eru H. Dannerbauer (University of Vienna, Austurríki), J. D. Kurk (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Þýskalandi), C. De Breuck (ESO, Garching, Þýskalandi), D. Wylezalek (ESO, Garching, Þýskalandi), J. S. Santos (INAF–Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Flórens, Ítalíu), Y. Koyama (National Astronomical Observatory of Japan, Tókýó, Japan [NAOJ]; Institute of Space Astronomical Science, Kanagawa, Japan), N. Seymour (CSIRO Astronomy and Space Science, Epping, Ástralíu), M. Tanaka (NAOJ; Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe, The University of Tokyo, Japan), N. Hatch (University of Nottingham, Bretlandi), B. Altieri (Herschel Science Centre, European Space Astronomy Centre, Villanueva de la Cañada, Spáni [HSC]), D. Coia (HSC), A. Galametz (INAF–Osservatorio di Roma, Italy), T. Kodama (NAOJ), G. Miley (Leiden Observatory, Hollandi), H. Röttgering (Leiden Observatory), M. Sanchez-Portal (HSC), I. Valtchanov (HSC), B. Venemans (Max-Planck Institut für Astronomie, Heidelberg, Þýskalandi) og B. Ziegler (University of Vienna).

ESO er fremsta fjölþjóðlega stjörnustöð Evrópu og lang öflugasta stjörnustöð heims. Hún nýtur stuðnings 15 landa: Austurríkis, Belgíu, Brasilíu, Tékklands, Danmörku, Finnlands, Frakklands, Þýskalands, Ítalíu, Hollands, Portúgals, Spánar, Svíþjóðar, Sviss og Bretlands. ESO heldur úti metnaðarfullum verkefnum sem miða að hönnun, smíði og starfsemi öflugra stjörnustöðva á jörðinni sem gera stjörnufræðingum kleift að gera mikilvægar uppgötvanir. ESO leikur líka lykilhlutverk í að efla og skipuleggja samstarf í stjarnvísindarannsóknum. ESO starfrækir þrjár stjörnuathugunarstöðvar í heimsflokki: La Silla, Paranal og Chajnantor. Á Paranalfjalli starfrækir ESO Very Large Telescope, fullkomnustu stjörnusjónauka heims sem notaðir eru til athugana á sýnilegu ljósi og tvo kortlagningarsjónauka. VISTA er stærsti kortlagningarsjónauki veraldar fyrir innrautt ljós og VLT Survey Telescope er stærsti sjónauki heims sem eingöngu er ætlað að kortleggja himinn í sýnilegu ljósi. ESO er þátttakandi í ALMA, byltingarkenndum útvarpssjónauka og stærsta stjarnvísindaverkefni heims. ESO hyggur einnig á smíði 39 metra risasjónauka, European Extremely Large Telescope eða E-ELT sem verður „stærsta auga jarðar“.

Tenglar

Tengiliðir

Sævar Helgi Bragason
Háskóli Íslands
Reykjavík, Ísland
Farsími: 8961984
Tölvupóstur: eson-iceland@eso.org

Helmut Dannerbauer
University of Vienna
Vienna, Austria
Sími: +43 1 4277 53826
Tölvupóstur: helmut.dannerbauer@univie.ac.at

Carlos De Breuck
ESO APEX Project Scientist
Garching bei München, Germany
Sími: +49 89 3200 6613
Tölvupóstur: cdebreuc@eso.org

Richard Hook
ESO, Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Sími: +49 89 3200 6655
Farsími: +49 151 1537 3591
Tölvupóstur: rhook@eso.org

Connect with ESO on social media

Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso1431.

Um fréttatilkynninguna

Fréttatilkynning nr.:eso1431is
Nafn:Spiderweb Galaxy
Tegund:Early Universe : Galaxy : Grouping : Cluster
Facility:Atacama Pathfinder Experiment
Science data:2014A&A...570A..55D

Myndir

Artist's impression of a protocluster forming in the early Universe
Artist's impression of a protocluster forming in the early Universe
texti aðeins á ensku
APEX view of the region around the Spiderweb galaxy
APEX view of the region around the Spiderweb galaxy
texti aðeins á ensku
The Spiderweb Galaxy and its surroundings (full ACS view)
The Spiderweb Galaxy and its surroundings (full ACS view)
texti aðeins á ensku
Wide-field image of the Spiderweb galaxy (ground-based image)
Wide-field image of the Spiderweb galaxy (ground-based image)
texti aðeins á ensku

Myndskeið

Artist’s impression of a protocluster forming in the early Universe
Artist’s impression of a protocluster forming in the early Universe
texti aðeins á ensku
Artist’s impression of a protocluster forming in the early Universe (Fulldome)
Artist’s impression of a protocluster forming in the early Universe (Fulldome)
texti aðeins á ensku

Sjá einnig