eso1620sr-latn — Naučno saopštenje

ALMA opazila najudaljeniji kisonik do sada

16. jun 2016.

Tim astronoma je koristio Atakama veliki milimetarski/submilimetarski teleskop ALMA da bi detektovao sijajući kiseonik u udaljenoj galaksiji, koja se nalazi na mestu koje odgovara vremenu tek 700 miliona godina nakon Velikog praska. Ovo je najudaljenija galaksija u kojoj je detektovan kiseonik i najverovatnije je jonizovan snažnim zračenjem koje potiče od džinovskih, mladih zvezda. Ova galaksija bi mogla biti predstavnik jednog tipa izvora koji su zaslužni za kosmičku rekonizaciju u ranom svemiru.

Astronomi iz Japana, Švedske, Velike Britanije i ESO-a su koristili Atakama veliki milimetarski/submilimetarski teleskop (ALMA) da bi posmatrali jednu od najudaljenijih galaksija koje poznajemo. SXDF-NB1006-2 se nalazi na crvenom pomaku of 7.2, što znači da je posmatramo tek 700 godina nakon Velikon praska.

Tim aw nadao pronalasku teških hemijskih elemenata [1] prisutnih u galaksiji, jer nam oni govore o stopi formiranja zvezda,te daju uvid u period u istoriji svemira poznat kao kosmička rejonizacija.

"Potraga za teškim elementima u ranom svemiru je esencijalni pristup proučavanju stope formiranja zvezda u datom periodu", rekao je Akio Inoue sa Osaka Sangyo Univerziteta u Japanu,prvi autor naučnog rada koji će biti objavljen u časopisu Science. "Proučavanje težih elemenata nam omogućava da bolje razumemamo kako su se galaksije formiraje i šta je prouzrokovalo kosmičku rejonizaciju", dodao je.

U vreme pre negfo što su se formirali objekti, svemir je bio ispunjen električno neutralnim gasom. Međutim, kada su prvi objekti počeli da sijaju, nekoliko stotina miliona godina nakon Velikog praska, počeli su da emituju snažno zračenje koje je počelo da "rastura" neutralne atome - jonizuje gas. Tokom ove faze - poznate pod imenom kosmička rejonizacija - ceo svemir se promenio dramatično. Međutim, još uvek je otvorena debata o tipu objekata koji su doveli do rejonizacije. Proučavanjem uslova u veoma dalekim galaksijama možemo možda doći do odgovora na ovo pitanje.

Pre posmatranja udaljene galaksije naučnici su izveli kompjuterske simulacije u cilju predviđenja koliko će biti lako videti dokaze o jonizovanom kiseoniku sa ALMA teleskopom. Takođe su razmatrali posmatranje sličnih galaksija koje su bliže Zemlji i zaključili da će emisija kiseonika biti detektovana čak i na velikim rastojanjima [2].

Zatim su pristupili visoko osetljivim posmatranjima sa ALMA-om [3] i pronašli svetlo jonizovanog kiseonika u SXDF-NB1006-2, čineći ovu detekciju najdaljom detekcijom kiseonika do sada [4]. Ovo je čvrst dokaz o postojanju kiseonika u ranom svemiru, tek 700 miliona godina nakon Velikog praska.

Kiseonik u SXDF-NB1006-2 je 10 puta manje zastupljen nego u Suncu. "Mala zastupljenost je očekivana jer je svemir u ovom momentu još uvk bio veoma mlad i prošao kroz kratku istoriju formiranja zvezda", izjavio je Naoki Yoshida sa Univerziteta u Tokiju. "Naše simulacije zaista i predviđaju da će zastupljenost biti deset puta manja od solarne. Međutim, imamo još jedan, neočekivan, rezultat: veoma malu količinu gasa".

Tim nije detektovao emisiju ugljenika u galaksiji, što nam govori da ova mlada galaksija sadrži veoma malo nejonizovanog vodonikovog gasa, te veoma male količine prašine, koja je sastavljena od težih elemenata. "Nešto neobično se izgleda dešava u ovoj galaksiji", dodao je Inoue. "Izgleda da je skoro ceo gas veoma jonizovan"

Detekcija jonizovanog kiseonika pokazuje da se puno veoma sjajnih zvezda. nekoliko desetina puta masivnijih od Sunca, formiralo u ovoj galaksiji i emituju snažnu ultraljubičastu svetlost neophodno za jonizaciju atoma kiseonika.

Nedostatak prašine u ovoj galaksiji omogućava ultraljubičastoj svetlosti da iz nje pobegne i jonizuje ogromne količine gasa izvan same galaksije. "SXDF-NB1006-2 bi moglo biti prototip svetlosnih izvora zaslužnih za kosmičku rejonizaciju", rekao je Inoue.

"Ovo je bitan korak unapred ka razumevanju obkejata koji su doveli do kosmičke rejonizacije", objasnio je Yoichi Tamura sa Univerziteta u Tokiju. "Naša naredna posmatranja sa ALMA-om su već počela. Bolja rezlucija u posmatranjima će nam omogućiti da vidimo distribuciju i kretanje jonizovanog kiseonika u galaksiji čime ćemo saznati više o samim osobinama ove galaksije".

Beleške

[1] U astronomskoj terminologiji svi elementi teži od litijuma se ubrajaju u teške.

[2] Japanski infracrveni astronomski teleskop AKARI je pronašao emisiju kiseonika i to veoma snažnu u Velikom Magelanovom oblaku, koji ima osobine slične onima u ranom svemiru.

[3] Originalna talaksna dužina dvaput jonizovanog kiseonika je 0.088 mm. Ova talasna dužina svetlosti iz galaksije SXDF-NB1006-2 je razvučena na 0.725 mm zbog širenja svemira, čineći ovu svetlost mogućom za detekciju pomoću ALMA teleskopa.

[4] Raniji rad autora Finkelstein et al. sugerisao je prisustvo kiseonika u nešto ranijoj epohi, međutim direktna detekcija je izostala, tako da je prva emisiona linija detektovana tek u ovom, novom radu.

[5] Tekst je prevela Jovana Petrović, Prirodno-matematički fakultet Novi Sad, Departman za fiziku; Matematički fakultet Beograd, Katedra za astronmiju.

Više informacija

Ovo istraživanje predstavljeno je u radu pod nazivom: “Detection of an oxygen emission line from a high redshift galaxy in the reionization epoch” autora Inoue et al. i biće objavljeno u časopisu Science.

Tim čine:Akio Inoue (Osaka Sangyo University, Japan), Yoichi Tamura (The University of Tokyo, Japan), Hiroshi Matsuo (NAOJ/Graduate University for Advanced Studies, Japan), Ken Mawatari (Osaka Sangyo University, Japan), Ikkoh Shimizu (Osaka University, Japan), Takatoshi Shibuya (University of Tokyo, Japan), Kazuaki Ota (University of Cambridge, United Kingdom), Naoki Yoshida (University of Tokyo, Japan), Erik Zackrisson (Uppsala University, Sweden), Nobunari Kashikawa (NAOJ/Graduate University for Advanced Studies, Japan), Kotaro Kohno (University of Tokyo, Japan), Hideki Umehata (ESO, Garching, Germany; University of Tokyo, Japan), Bunyo Hatsukade (NAOJ, Japan), Masanori Iye (NAOJ, Japan), Yuichi Matsuda (NAOJ/Graduate University for Advanced Studies, Japan), Takashi Okamoto (Hokkaido University, Japan) and Yuki Yamaguchi (University of Tokyo, Japan).

Teleskop 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, puštanjem u rad i funkcionisanjem ALMA-e.

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, Serbia
Email: eson-serbia@eso.org

Akio Inoue
Osaka Sangyo University
Osaka, Japan
Email: akinoue@las.osaka-sandai.ac.jp

Masaaki Hiramatsu
NAOJ Chile Observatory EPO officer
Tel.: +81 422 34 3630
Email: hiramatsu.masaaki@nao.ac.jp

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 eso1620.

O saopštenju

Saopštenje br.:eso1620sr-latn
Naziv:SXDF-NB1006-2
Tip:Early Universe
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
Science data:2016Sci...352.1559I

Galerija

Schematic diagram of the history of the Universe
Schematic diagram of the history of the Universe
Samo na engleskom jeziku
Colour composite image of a portion of the Subaru XMM-Newton Deep Survey Field
Colour composite image of a portion of the Subaru XMM-Newton Deep Survey Field
Samo na engleskom jeziku
Colour composite image of distant galaxy SXDF-NB1006-2
Colour composite image of distant galaxy SXDF-NB1006-2
Samo na engleskom jeziku
Artist’s impression of the distant galaxy SXDF-NB1006-2
Artist’s impression of the distant galaxy SXDF-NB1006-2
Samo na engleskom jeziku

Takođe pogledajte