eso1508sr — Naučno saopštenje

Stara galaksija u mladom svemiru

ALMA i VLT ispituju začuđujuće naprednu i prašnjavu galaksiju

2. mart 2015.

Astronomi su u jednoj od najstarijih galaksija i najudaljenijem zvezdanom porodilštu u svemiru pronašli tragove prašine i dokaz koji ukazuje na veoma brzu evoluciju galaksija nakon Velikog praska. Najnovije opsevracije uz pomoć teleskopa ALMA ukazale su na slabi signal koji potiče iz hladnih oblaka prašine u galaksiji A1689-zD1, a uz pomoć ESO Veoma velikog teleskopa astronomi su uspeli da izmere njenu udaljenost.

Tim astronoma koji je predvodio Darah Vatson sa Univerziteta u Kopenhagenu, koristio je instrument X-shooter na ESO Veoma velikom teleskopu, kao i teleskop ALMA kako bi posmatrao  jednu od najmlađih i najudaljenijih galaksija u svemiru. Bili su vrlo iznenađeni kada su otkrili da je ovaj sistem mnogo više razvijen nego što su očekivali. U jednom delu galaksije nalazilo se mnogo prašine kao u veoma zrelim galaksijama, kao što je Mlečni put. Prašina poput ove je od ključne važnosti za nastanak života, jer su od nje nastale planete, složeni molekuli i standardne zvezde.

Meta koju su posmatrali nosi naziv A1689-zD1 [1]. Ovu galaksiju je jedino moguće posmatrati iz razloga što je njenu slabašnu vidljivost pojačao efekat gravitacionig sočiva, prouzrokovan spektakularnim jatom galaksija Abell 1689, koji se nalazi između nas i posmatranog objekta. Bez gravitacione asistencije, signal ove galaksije bi bio preslab i ne bi ga mogli detektovati. 

Glalaksiju A1689-zD1 vidimo u vreme kada je svemir bio star 700 miliona godina - samo 5% od njegovog ukupne straosti [2]. U pitanju je relativno skroman sistem - mnogo manje masivan i sjajan u poređenju sa drugim objektima koji su bili proučavani u ovoj fazi ranog univerzuma, a samim tim i tipičniji primer galaksije iz tog vremena.

Astronomi su posmatrali galaksiju A1689-zD1 u periodu rejonizacije, kada su prve zvezde obasjale svemir, koji je postao prozračan, što je označilo kraj mračne ere. Naučnici su se iznenadili kada su u galasksiji, za koju su očekivali da izgleda kao tek formirani sistem,  snimili bogatstvo hemisjkih elemenata i međuzvezdane prašine.

"Nakon što smo potvrdili udaljenost galaksije uz pomoć VLT-a", nastavlja Darah Vatson, "shvatili smo da je ALMA već snimila ovaj objekat. Nismo očekivali da ćemo pronaći mnogo toga, ali smo svi bili veoma iznenađeni kada smo shvatili da ALMA ne samo da je posmatrala objekat, nego da je potvrdila jasnu detekciju signala. Jedan od glavnih ciljeva opservatorije ALMA je da pronađe galaksije u ranom svemiru koje sadrže hladani gas i prašinu i u tome je uspela!"

Galaksija je trebala da bude kosmičko mladunče - ali se pokazalo kao vrlo napredno mladunče. U ovoj fazi razvoja očekuje se da ima manjak težih elemenata - bilo šta što je teže od vodonika ili helijuma u astronomiji se naziva metalima. Oni nastaju u utrobama zvezda i bivaju razvejani u okolinu nakon što zvezda eksplodira ili nestane na drugi način. Ovaj proces  je neophodno ponoviti veliki broj puta, kako bi količina težih elemenata poput ugljenika, kiseonika i azota bila značajnija.

Na veliko iznenađenje, galaksija A1689-zD1 emituje veliku količinu radijacije u dalekom infracrvenom delu spektra [3], što ukazuje na to da je prozivela veliki broj zvezda i značajnu količinu metala i otkrila da ne sadrži samo prašinu, nego odnos prašine i gasa koji je sličan u galaksijama mnogo starijim od ove.

"Iako je tačano poreklo galaktičke prašine nepoznato i dalje", objašnjava Darah Vatson, "naša posmatranja ukazuju na to da se njeno nastajanje dešavalo veoma ubrzano, za samo 500 miliona godina od početka formiranja prvih zvezda u svemiru - veoma mali vremesnki period na kosmološkoj vremenskoj skali, uzimajući u obzir da većina zvezda živi po nekoliko milijardi godina."

Rezultati ukazuju na to da je A1689-zD1 proizvodila zvezde srednjim tempom počevši negde oko 560 miliona godina nakon Velikog praska ili da je prošla kroz period masovnog nastanka zvezda veoma ubrzanim tempom, nakon čega je ušla u malo mirniju i sporiju fazu nastanka zvezda.

Pre dobijanaj ovih rezultata, postojala je izvesna zabrinutost među astronomima da galaksije poput ovih neće moći da se detektuju na ovaj način, ali je samo uz pomoć kratkotrajnih opservacija ALMA detektovala A1689-zD1.

Kirsten Knudsen (Čalmers tehnološki univerzitet u Švedskoj), ko-autor naučnog rada dodaje:"Ova neočekivano prašnjava galaksija je izgleda žurila da stvroi prvu generaciju mladih zvezda. U budućnosti, ALMA će nam pomoći da nađemo više galaksija poput ovih i da shvatimo zašto su bile toliko uporne da brzo porastu." 

Beleške

[1] Ovu galaskiju prvu je primetio Svemirski teleskop Habl i procene su bile da je veoma udaljena, ali nije bilo moguće potvrditi o kojoj se udaljenosti radi.

[2] Ovo odgovara crvenom pomaku od 7,5.

[3] Ovakvo zračenje je razvukla ekspanzija svemira u zračenje milimetarskih talasnih dužina, do momenta kad je stigla do Zemlje i samamim tim bila detektovane od strane teleskopa ALMA.

Više informacija

Ovo istraživanje biće predstavljeno u radu pod nazivom: “A dusty, normal galaxy in the epoch of reionization”, D. Watson et al., koji će biti objavljen 2. marta 2015. godine u časopisu Nature.

Tim čine: D. Watson (Niels Bohr Institute, University of Copenhagen, Denmark), L. Christensen (University of Copenhagen), K. K. Knudsen (Chalmers University of Technology, Sweden), J. Richard (CRAL, Observatoire de Lyon, Saint Genis Laval, France), A. Gallazzi (INAF-Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Firenze, Italy) i M. J. Michalowski (SUPA, Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, Edinburgh, UK).

ESO je najistaknutija međunarodna astronomska organizacija u Evropi i najproduktivnija zemaljska opservatorija na svetu. Podržava je 16 zemalja članica: Austrija, Belgija, Brazil, Češka, Danska, Francuska, Finska, Nemačka, Italija, Holandija, Poljska, Portugal, Španija, Švedska, Švajcarska i Velika Britanija. ESO sprovodi vrlo ambiciozan program fokusiran na dizajn, izgradnju i upravljanje najmoćnijim astronomskim opservatorijama na Zemlji, koje će omogućiti značajna naučna otkrića. Takođe, ESO ima vodeću ulogu u promovisanju i organizovanju saradnje u oblasti astronomskih istraživanja. ESO vodi tri jedinstvene posmatračke lokacije u Čileu: La Sija, Paranal i Šahnantor. Na Paranalu, ESO upravlja Veoma velikim teleskopom, najnaprednijim teleskopom na svetu u oblasti vidljive svetlosti, a rukovodi i teleskopima za pregled neba. VISTA radi u oblasti infracrvene svetlosti i najveći je teleskop za pregled neba na svetu, dok je VST najveći teleskop dizajniran da sprovodi pretraživanja neba isključivo u oblasti vidljive svetlosti. ESO je evropski partner na revolucionarnom projektu ALMA, najvećoj astronomskoj opservatoriji današnjice. Na vrhu Sero Armazones, nedaleko od Paranala, ESO gradi 39-metarski Evropski izuzetno veliki teleskop, koji će postati “najveće svetsko oko upereno ka nebu”.

Linkovi

Kontakt

Ivana Horvat
Astronomsko društvo Novi Sad
Petrovaradin, Srbija
Email: eson-serbia@eso.org

Darach Watson
Niels Bohr Institute
University of Copenhagen, Denmark
Tel.: +45 2480 3825
Email: darach@dark-cosmology.dk

Kirsten K. Knudsen
Chalmers University of Technology
Onsala, Sweden
Tel.: +46 31 772 5526
Mob.: +46 709 750 956
Email: kirsten.knudsen@chalmers.se

Richard Hook
ESO education and Public Outreach Department
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6655
Mob.: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org

Connect with ESO on social media

Ovo je prevod ESO saopštenja za javnost eso1508.

O saopštenju

Saopštenje br.:eso1508sr
Naziv:Abell 1689
Tip:Early Universe : Galaxy : Grouping : Cluster
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, Very Large Telescope
Instruments:X-shooter
Science data:2015Natur.519..327W

Galerija

Lokacija udaljene galaksije A1689-zD1 iza jata galaksija Abel 1689 (označeno)
Lokacija udaljene galaksije A1689-zD1 iza jata galaksija Abel 1689 (označeno)
Infracrveni/optički snimak udaljene galaksije A1689-zD1 iza jata galaksija Abel 1689 (označeno)
Infracrveni/optički snimak udaljene galaksije A1689-zD1 iza jata galaksija Abel 1689 (označeno)
Udaljena galaksija A1689-zD1 iza jata galaksija Abel 1689
Udaljena galaksija A1689-zD1 iza jata galaksija Abel 1689
Wide-field view of the sky around the rich galaxy cluster Abell 1689
Wide-field view of the sky around the rich galaxy cluster Abell 1689
Samo na engleskom jeziku

Video

A zoom into Abell 1689 and a very remote dusty galaxy
A zoom into Abell 1689 and a very remote dusty galaxy
Samo na engleskom jeziku

Takođe pogledajte