eso1426sr — Naučno saopštenje

Najbolji uvid do sada u sudar galaksija u dalekom univerzumu

ALMA u ulozi Šerloka Holmsa

26. avgust 2014.

Koristeći Atakama veliki milimetarski/submilimetarski teleskop (engl. Atacama Large Millimeter/submillimeter Array - ALMA), kao i mnoge druge teleskope što na zemlji što u svemiru, internacionalni tim astronoma stekao je, do sada, najbolji uvid u sudar dve galaksije koji se odigrao kada je Univerzum bio duplo mlađi nego što je sada. Uz ppomoć lupe veličine uporedive sa veličinom galaksije, uspeli su da otkriju do sada neviđene detalje. Nova ispitivanja galaksije H-ATLAS J142935.3-002836 pokazala su da ovaj kompleksni i udaljeni objekat izgleda kao dobro poznat lokalni primer galaksija u sudaranju - Antennae galaksije.

Poznati, doduše fiktivni, detektiv Šerlok Holms koristio je lupu da otkrije jedva vidljive, ali veoma važne tragove. Astronomi trenutno kombinuju moć mnogih teleskopa na zemlji i u svemiru [1], sa velikom kosmičkom lupom, ne bi li uspeli da proučavaju energično formiranje zvezda u ranom univerzumu.

“Iako su astronomi često ograničeni moćima svojih teleskopa, u nekim slučajevima je naša sposobnost da razlučimo detalje značajno povećana postojanjem prirodnih uveličavajućih sočiva, stvorenih od strane samog univerzuma”, objašnjava čelni autor Hugo Messias sa Univerziteta u Čileu (Universidad de Concepción) i Centra za astronomiju i astrofiziku Univerziteta u Lisabonu  (Centro de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Lisboa, Portugal), “Ajnštajn je predvideo, u svojoj teoriji opšte relativnosti, da ukoliko postoji dovoljno mase na putu svetlosti, ona se neće prostirati po pravoj liniji, već će biti savijena, na sličan način kako to biva sa svetlošću koja se prelama na normalnom sočivu”.

Kosmička sočiva postoje zahvaljujući masivnim strukturama poput galaksija i jata galaksija, koja skreću emitovanu svetlost objekata koji se nalaze iza njih zahvaljujući snažnoj gravitaciji – pojava koja se naziva efekat gravitacionih sočiva. Uveličavajuće osobine ovog efekta omogućuju astronomima da proučavaju objekte koji im u suprotnom ne bi bili vidljivi i da direktno porede lokalne galaksije sa značajno udaljenijim, koje potiču iz vremena kada je Univerzum bio značajno mlađi. 

Međutim, da bi ovako nešto bilo moguće, galaksija koja služi kao gravitaciono sočivo i ona koja se nalazi iza nje, a koju želimo da proučavamo, moraju da budu veoma specifično postavljene jedna u odnosu na drugu.

„Ovakva slučajna postavljanja galaksija u odgovarajući položaj su retka i teška za identifikovanje“, dodaje Hugo Messias, „ali skorašnja istraživanja pokazuju da posmatranjem dalekih infracrvenih i milimetarskih talasnih dužina možemo da pronađemo ovakve primere mnogo efikasnije“.

H-ATLAS J142935.3-002836 (kreće, H1429-0028) je jedan od ovakvih izvora i pronađen je u Herschel Astrophysical Terahertz Large Area Survey (H-ATLAS). Iako je veoma slabo vidljiv u optičkom delu sprektra, spada u najsjajnije, do sada pronađene objekte koji se vide zahvaljujući efektu gravitacionog sočiva u dalekom infracrvenom delu spektra i datira iz vremena kada je Univerzum bio duplo mlađi nego što je sada.

Ispitivanje ovog objekta je na samoj granici trenutnih naučnih mogućnosti, te je internacionalni tim astronoma započeo intenzivnu kampanju bavljenja njime, koristeći se najmoćnijim teleskopima – kako na zemlji, tako i u svemiru – uključujući NASA/ESA Habl svemirski teleskop  (engl. Hubble Space Telescope), ALMA-u (ALMA), Kek Opservatoriju (engl. the Keck Observatory), Karl Janski veoma veliki teleskop (the Karl Jansky Very Large Array - JVLA) i druge. Različiti teleskopi imaju različit „pogled“ na objekat,  a kombinujući ih dobija se najbolju uvid u prirodu ove neobične pojave. 

Na Hablovim i Kekovim slikama vidi se detaljno, gravitaciono stvoreni prsten svetla oko galaksije koja se nalazi ispred posmatranog objekta. Ove slike visoke rezolucije pokazuju da galaksiju, koja služi kao gravitaciono sočivo, posmatramo u pravcu diska, da je slična našoj galaksiji – Mlečnom putu, te da veliki oblaci prašine koji se nalaze u disku blokiraju deo svetlosti pozadinskog izvora.

Međutim, ovo blokiranje dela svetlosti nije problem za teleskope ALMA i JVLA, s’ obzirom da ova dva teleskopa posmatraju nebo na velikim talasnim dužinama na koje prašina nema uticaj. Kombinujući podatke sa teleskopa, tim je otkrio da je pozadinski izvor zapravo ne jedna već dve galaksije koje se „upravo“ sudaraju. Nadalje, ALMA i JVLA teleskopi počinju da imaju ključnu ulogu u karakterizaciji ovog objekta.

Preciznije govoreći, ALMA je mapirala ugljen-monoksid, uz pomoć čega je moguća detaljna studija mehanizama pomoću kojih dolazi do formiranja zvezda u galaksijama. Posmatranja ALMA teleskopom su omogućila praćenje kretanja materijala u udaljenom objektu. Ovo praćenje materijala može sa sigurnošću da pokaže da je gravitaviono projektovani objekat zaista sistem dve galaksije u sudaranju, pri čemu dolazi do formiranja stotine novih zvezda godišnje i da jedna od galaksija još uvek pokazuje znake rotacije – što je indikator da je ova galaksija pre sudara bila galaksija sa diskom.

Sistem dve galaksije u sudaranju sličan je objektu koji nam je mnogo bliži – Antennae galaksijama. Ovo je spektakularni primer sudara dve galaksije za koje se smatra da su posedovale disk u prošlosti. Dok Antennae sistem proizvodi nekoliko desetina zvezda mase uporedive sa masom Sunca godišnje, H1429-0028 pretvara gas 400 puta masivniji od Sunca u zvezde svake godine. 

Rob Ivison, ESO-ov direktor za nauku i ko-autor novog istraživanja zaključuje: „ALMA nam omogućava da razrešimo ovu zagonetku jer nam daje informacije o brzini kretanja gasa u galaksijama, što nam omogućava razlikovanje različitih komponenti, pokazujući jasna obeležja galaksija koje se spajaju. Ova prelepa studija uhvatila je sudar galaksija na delu – baš u momentu stvaranja ogromnog broja zvezda.“

Beleške

[1] U sklopu instrumena koji su korišćeni da bi se razotkrila misterija vezana za ovaj objekat, korišćena su čak tri ESO teleskopa – ALMA, APEX i VISTA. Ostali teleskopi koji su korišćeni su: NASA/ESA Habl svemirski teleskop, Gemini južni teleskop, Kek II, NASA Spitzer svemirski teleskop, JVLA, CARMA, IRAM, SDSS i WISE.

[2] Tekst je prevela Jovana Petrović, Astronomsko društvo Novi Sad, Srbija

Više informacija

Projekat ALMA je partnerski poduhvat Evrope, Severne Amerike i istočne Azije, u saradnji sa Republikom Čile. ALMA-u finansira ESO u Evropi, Američka nacionalna naučna fondacija  (National Science Foundation, NSF) u Severnoj Americi, u saradnji sa Nacionalnim istraživačkim odborom Kanade (National Research Council of Canada, NRC) i Nacionalni naučni odbor Tajvana (National Science Council of Taiwan NSC) i Nacionalni institut za prirodne nauke (National Institutes od Natural Sciences, NINS) u istočnoj Aziji u saradnji sa Kineskom akademijom (Academia Sinica) na Tajvanu. Izgradnju i rad teleskopa ALMA omogućio je ESO u Evropi, Nacionalna radio-astronomska opservatorija (National Radio Astronomi Observatory, NRAO) u Severnoj Americi, kojom upravljaju Ujedinjeni univerziteti (Associated Universities, Inc. AUI) i Nacionalna astronomska opservatorija Japana (National Astronomical Observatory of Japan, NAOJ). Ujedinjena opservatorija ALMA (Joint ALMA Observatory, JAO), pruža jedinstveno vođstvo i rukovođenje izgradnjom, puštanje u rad i funkcionisanje ALMA-e.

Ovo istraživanje predstavljeno je u naučnom radu pod imenom: “Herschel-ATLAS and ALMA HATLAS J142935.3-002836, a lensed major merger at redshift 1.027”, autora Hugo Messias et al. i dostupan je na internet od 26. avgusta 2014. u časopisu Astronomija i astrofizika.

Tim čine: Hugo Messias (Universidad de Concepción, Barrio Universitario, Chile; Centro de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Lisboa, Portugal), Simon Dye (School of Physics and Astronomy, University of Nottingham, UK), Neil Nagar (Universidad de Concepción, Barrio Universitario, Chile), Gustavo Orellana (Universidad de Concepción, Barrio Universitario, Chile), R. Shane Bussmann (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, USA), Jae Calanog (Department of Physics & Astronomy, University of California, USA), Helmut Dannerbauer (Universität Wien, Institut für Astrophysik, Austria), Hai Fu (Astronomy Department, California Institute of Technology, USA), Edo Ibar (Pontificia Universidad Católica de Chile, Departamento de Astronomía y Astrofísica, Chile), Andrew Inohara (Department of Physics & Astronomy, University of California, USA), R. J. Ivison (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, UK; ESO, Garching, Germany), Mattia Negrello (INAF, Osservatorio Astronomico di Padova, Italy), Dominik A. Riechers (Astronomy Department, California Institute of Technology, USA; Department of Astronomy, Cornell University, USA), Yun-Kyeong Sheen (Universidad de Concepción, Barrio Universitario, Chile), Simon Amber (The Open University, Milton Keynes, UK), Mark Birkinshaw (H. H. Wills Physics Laboratory, University of Bristol, UK; Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, USA), Nathan Bourne (School of Physics and Astronomy, University of Nottingham, UK), Dave L. Clements (Astrophysics Group, Imperial College London, UK), Asantha Cooray (Department of Physics & Astronomy, University of California, USA; Astronomy Department, California Institute of Technology, USA), Gianfranco De Zotti (INAF, Osservatorio Astronomico di Padova, Italy), Ricardo Demarco (Universidad de Concepción, Barrio Universitario, Chile), Loretta Dunne (Department of Physics and Astronomy, University of Canterbury, New Zealand; Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, UK), Stephen Eales (School of Physics and Astronomy, Cardiff University,UK), Simone Fleuren (School of Mathematical Sciences, University of London, UK), Roxana E. Lupu (Department of Physics and Astronomy, University of Pennsylvania, USA), Steve J. Maddox (Department of Physics and Astronomy, University of Canterbury, New Zealand; Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, UK), Michał J. Michałowski (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, UK), Alain Omont (Institut d’Astrophysique de Paris, UPMC Univ. Paris, France), Kate Rowlands (School of Physics & Astronomy, University of St Andrews, UK), Dan Smith (Centre for Astrophysics Research, Science & Technology Research Institute, University of Hertfordshire, UK), Matt Smith (School of Physics and Astronomy, Cardiff University,UK) i Elisabetta Valiante (School of Physics and Astronomy, Cardiff University, UK).

ESO je najistaknutija međunarodna astronomska organizacija u Evropi i najproduktivnija zemaljska opservatorija na svetu. Podržava je 15 zemalja članica: Austrija, Belgija, Brazil, Češka, Danska, Francuska, Finska, Nemačka, Italija, Holandija, 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. ESO trenutno radi na projektovanju i izgradnji Evropskog izuzetno velikog teleskopa, koji će postati “najveće svetsko oko upereno ka nebu”.

Linkovi

Kontakt

Ivana Horvat
Astronomsko društvo Novi Sad
Petrovaradin, Serbia
Tel.: +381 64 287 27 36
Email: eson-serbia@eso.org

Hugo Messias
Universidad de Concepción, Chile / Centro de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Lisboa, Portugal
Tel.: +351 21 361 67 47/30
Email: hmessias@oal.ul.pt

Richard Hook
ESO, Public Information Officer
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 eso1426.

O saopštenju

Saopštenje br.:eso1426sr
Naziv:H-ATLAS J142935.3-002836
Tip:Early Universe : Galaxy : Type : Gravitationally Lensed
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, Atacama Pathfinder Experiment, CARMA, Gemini Observatory, Hubble Space Telescope, Spitzer Space Telescope, Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy
Science data:2014A&A...568A..92M

Galerija

Sudar galaksija u dalekom Univerzumu kroz uveličavajuću kosmičku lupu
Sudar galaksija u dalekom Univerzumu kroz uveličavajuću kosmičku lupu
Kako gravitaciono sočivo služi kao lupa za uveličavanje
Kako gravitaciono sočivo služi kao lupa za uveličavanje
Širokougaona slika neba u okolini sudara galaksija H-ATLAS J142935.3-002836 koji se vidi zahvaljujući gravitacionom sočivu
Širokougaona slika neba u okolini sudara galaksija H-ATLAS J142935.3-002836 koji se vidi zahvaljujući gravitacionom sočivu
Sudar galaksija u udaljenom svemiru kroz uveličavajuću kosmičku lupu
Sudar galaksija u udaljenom svemiru kroz uveličavajuću kosmičku lupu

Video

Zum na sudar galaksija u dalekom Univerzumu vidljiv zahvaljujući efektu gravitacionog sočiva
Zum na sudar galaksija u dalekom Univerzumu vidljiv zahvaljujući efektu gravitacionog sočiva
Umetnički doživljaj sudara galaksija u dalekom univerzumu
Umetnički doživljaj sudara galaksija u dalekom univerzumu

Takođe pogledajte