eso1633sr-latn — Naučno saopštenje

ALMA istražuje Hablovo ultraduboko polje

Najdetaljnija posmatranja ranog svemira na milimetarskim talasnim dužinama

22. septembar 2016.

Internacionalni timovi astronoma su koristili Atakama Veliki milimetarski/submilimetarski teleskop ALMA u cilju istraživanja udaljenog dela svemira, prvi put zabeleženog na čuvenoj Habl fotografiji ultradubokog polja (engl. Hubble Ultra Deep Field - HUDF). Nova ALMA posmatranja idu još dublje i još su oštrija od prethodnih na milimetarskim talasnim dužinama. Jasno se vidi kako je stopa formiranja zvezda kod mladih galaksija u bliskoj vezi sa njihovom ukupnom zvezdanom masom. Takođe su pronađene i ranije nepoznate zastupljenosti gasa iz kojeg se formiraju zvezde u različitim vremenskim trenucima, što nam daje bolji uvid u zlatno doba formiranja galaksija pre oko 10 milijardi godina.

Novi reziltati sa ALMA-e će biti objavljeni u seriji radova koji će biti objavljeni u časopisima Astrophysical Journal i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Ovi rezultati će biti predstavljeni u na konferenciji pod imenom Half a Decade of ALMA, u Palm Springsu, Kalibornija, SAD.

Pionirske slike dubokog polja sa NASA/ESA Habl svemirski teleskop - Habl ultraduboko polje - objavljene su 2004 godine. Ove spektakularne slike su ispitale svemir detaljnije nego ikada ranije i otkrile mnogobrojne galaksije koje se protežu sve do vremena kada je svemir bio oko milijardu godina star. Ovo područje je posmatrano nekoliko puta uspomoć Habl i drugih teleskopa, što je rezultiralo "najdubljim" uvidom u svemir ikada.

Astronomi su koristeći ALMA teleskop posmatrali ovaj naizgled beznačajan, ali detaljno proučavan, prozor u daleki svemir, po prvi put, detaljno i jasno, u milimetarskom domenu talasnih dužina [1]. Ovo im je omogućilo da vide sjab sjaj gasnih oblaka i emisiju dople prašine u galaksijama ranog svemira.

ALMA je posmatrala HUDF polje oko 50 sati ukupno, do sada. Ovo je najduže ALMA-imo vreme ikada iskorišćeno na posmatranje samo jednog dela neba.

Tim pod vođstvom Jima Dunlopa (Univerzitet u Edinburgu, Velika Britanija), koristio je ALMA-u za dobijanje prvih dubokih, homogenih ALMA slika regiona koji je veličine HUDF polja. Ovi podaci su omogućili naučnicima da povežu galaksije koje su detektovali, sa objektima koji su već posmatrani pomoću Habla i drugih teleskopa.

Ovo istraživanje je po prvi put jasno pokazalo da je zvezdana masa galaksije najbolji prekursor za određivanje stope formacije zvezda na velikom crvenom pomaku u svemiru. Detektotovane su praktično samo galaksije velike mase [2] i praktično ništa više.

Jim Dunlop, vodeći autor na radu koji se tiče dubokog polja, sumirao je njegovu važnost: "Ovo je izuzetno važan rezultat. Po prvi put smo uspeli da na pravi način povežemo vidljivu i ultraljubičastu svetlost koja dolazi iz udaljenog svemira, sa Habla i dalekog-IC/milimetarskog pogleda u svemir sa ALMA-e."

Drugi tip, vođen Manuelom Aravenom sa institucije Núcleo de Astronomía, Univerzitet Diego Portales, Santijago, Čile, i Fabianom Walterom sa Max Plank Instituta za astronomiju u Hajdelbergu, Nemačka, sproveo je detaljno istraživanje jedne šestine ukupnog HUDF-a [3].

"Izveli smo prvu, slepu, trodimenzionalnu potragu za hladnim gasom u ranom svemiru", rekao je Chris Carlli, astronom sa Nacionalne radio astronomske opservatorije (NRAO) u Sokoru, Novi Meksiko, SAD i član istraživačkog tima, "Kroz ovo istraživanje, otkrili smo populaciju galaksija koja nije jasno vidljiva ni u jednom drugom dubokom pregledu neba." [4]

Neka od novinih ALMA-inih posmatranja su specijalno smišljena da bi se pronašle galaksije bogate ugljenik-monoksidom, koji ukazuje na regione bitne za formiranje zvezda. Uako ovi rezervoari molekularnog gasa dovode do formiranja zvezda u galaksijama, često ih je veoma teško videti pomoću Habla. ALMA može da otkrije "nedostajaćuju polovinu" koja nam treba za razumevanje formiranja galaksija i njihove evolucije.

"Novi rezultati sa ALMAe impliciraju da postoji rastući udeo gasa u galaksijama što dalje gledamo u prošlost", dodao je vodeći autor dva rada, Anuel Aravena (Núcleo de Astronomía, Univerzitet Diego Portales, Santijago, Čile). "Ovaj rastući gasni udeo je verovatno uzrok velikog porasta broja zvezda na piku epohe formiranja galaksija, pre oko 10 milijardi godina."

Rezultati koji su danas prezentovani su samo početak serije budućih posmatranja u cilju ispitivanja dalekog svemira sa ALMA teleskopom. Naprimer, planirana je 150-časovna kampanja posmatranja HUDF-a, čime će se baciti svetlo na istoriju formiranja zvezda u svemiru.

"Dodavanjem našeg shvatanja nedostajućeg materijala za formiranje zvezda, budući ALMA Veliki Program će kompletirati naše razumevanje galaksija u izuzetnom Habl dubokom polju", zaključio je Fabian Walter.

[5]

Beleške

[1] Astronomi su izbarali polje koje je proučavano i HUDF-om, region na nebu u južnom sazvežđu Forna, tako da zemaljski teleskopi na južnoj hemisferi, poput ALMA-e, mogu da ispituju region, proširujući naše znanje o veoma dalekom svemiru.

Isptivanje dubokog, optički nedostupnog svemira je jedan primarnih naučnih ciljeva ALMA-e.

[2] U ovom kontrkstu veoma masivne su galaksije sa zvezdanim masama većim od 20 milijardi masa Sunca. Radi poređenja, Mlečni put je velika galaksija sa masom oko 100 milijardi sunčevih.

[3] Ovaj region neba je oko sedamsto puta manji od površine diska punog Meseca kada se posmatra sa Zemlje. Jedan od najzapanjujućih aspekata HUDF-a je ogroman broj galaksija pronaćen u tako malom delu neba.

[4] ALMA-ina sposobnost da vidi potpuno drugačiji deo elektromagnetnog spektra od Habla,  tedozvojlava astronomima da posmatraju drugačije klase astronomskih objekata, kao što su masivni oblaci iz kojih se formiraju zvezde, kao i objekte koji su presvetli da bi se videli u vidljivom delu spektra, ali vidljivi na milimetarskim talasnim dužinama.

Istraživanje se naziva slepim jer nije fokusirano na jedan specifičan objekat.

Nova ALMA-ima posmatranja HUDF-a uključuju dva različita ali komplementarna seta podataka: kontinualna posmatranja koja otkrivaju emisiju prašine i formiranje zvezda, kao i podatke o spektralnim emisionim linijama, pomoću kojih se mapira hladan molekularni gas koji napaja formiranje zvezda. Drugo istraživanje je posebno bitno jer uključuje informacije o stepenu svetlosti koja dolazi sa udaljenih objekata, a koja je pomerena ka crvenom (crveni pomak) zbog širenja svemira. Veći crveni pomak znači da je objekat dalje i da se vidi "dalje" u vremenu, tj. dalje u prošlosti. Ovo omogućava astronomima da kreiraju trodimenzionalne mape gasa iz kojeg se formiraju zvezde u toku evolucije u kosmičkom vremenu.

[5] Tekst je prevela Jovana Petrović, PMF Novi Sad, Departman za fiziku; Matematički fakultet Beograd, Katedra za astronomiju.

Više informacija

Ovo istraživanje predstavljeno je u radovima:

  1. “A deep ALMA image of the Hubble Ultra Deep Field”, by J. Dunlop et al., to appear in the Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

  2. “The ALMA Spectroscopic Survey in the Hubble Ultra Deep Field: Search for the [CII] Line and Dust Emission in 6 < z < 8 Galaxies”, by M. Aravena et al., to appear in the Astrophysical Journal.

  3. “The ALMA Spectroscopic Survey in the Hubble Ultra Deep Field: Molecular Gas Reservoirs in High-Redshift Galaxies”, by R. Decarli et al., to appear in the Astrophysical Journal.

  4. “The ALMA Spectroscopic Survey in the Hubble Ultra Deep Field: CO Luminosity Functions and the Evolution of the Cosmic Density of Molecular Gas”, by R. Decarli et al., to appear in the Astrophysical Journal.

  5. “The ALMA Spectroscopic Survey in the Hubble Ultra Deep Field: Continuum Number Counts, Resolved 1.2-mm Extragalactic Background, and Properties of the Faintest Dusty Star Forming Galaxies”, by M. Aravena et al., to appear in the Astrophysical Journal.

  6. “The ALMA Spectroscopic Survey in the Hubble Ultra Deep Field: Survey Description”, by F. Walter et al., to appear in the Astrophysical Journal.

  7. “The ALMA Spectroscopic Survey in the Hubble Ultra Deep Field: the Infrared excess of UV-selected z= 2-10 Galaxies as a Function of UV-continuum Slope and Stellar Mass”, by R. Bouwens et al., to appear in the Astrophysical Journal.

  8. “The ALMA Spectroscopic Survey in the Hubble Ultra Deep Field: Implication for spectral line intensity mapping at millimeter wavelengths and CMB spectral distortions”, by C. L. Carilli et al. to appear in the Astrophysical Journal.

Tim čine:

M. Aravena (Núcleo de Astronomía, Universidad Diego Portales, Santiago, Chile), R. Decarli (Max-Planck Institut für Astronomie, Heidelberg, Germany), F. Walter (Max-Planck Institut für Astronomie, Heidelberg, Germany; Astronomy Department, California Institute of Technology, USA; NRAO), Pete V. Domenici (Array Science Center, USA), R. Bouwens (Leiden Observatory, Leiden, The Netherlands; UCO/Lick Observatory, Santa Cruz, USA), P.A. Oesch (Astronomy Department, Yale University, New Haven, USA), C.L. Carilli (Leiden Observatory, Leiden, The Netherlands; Astrophysics Group, Cavendish Laboratory, Cambridge, UK), F.E. Bauer (Instituto de Astrofísica, Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile; Millennium Institute of Astrophysics, Chile; Space Science Institute, Boulder, USA), E. Da Cunha (Research School of Astronomy and Astrophysics, Australian National University, Canberra, Australia; Centre for Astrophysics and Supercomputing, Swinburne University of Technology, Hawthorn, Australia), E. Daddi (Laboratoire AIM, CEA/DSM-CNRS-Université Paris Diderot, Orme des Merisiers, France), J. Gónzalez-López (Instituto de Astrofísica, Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile), R.J. Ivison (European Southern Observatory, Garching bei München, Germany; Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Edinburgh, UK), D.A. Riechers (Cornell University, 220 Space Sciences Building, Ithaca, USA), I. Smail (Institute for Computational Cosmology, Durham University, Durham, UK), A.M. Swinbank (Institute for Computational Cosmology, Durham University, Durham, UK), A. Weiss (Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn, Germany), T. Anguita (Departamento de Ciencias Físicas, Universidad Andrés Bello, Santiago, Chile; Millennium Institute of Astrophysics, Chile), R. Bacon (Université Lyon 1, Saint Genis Laval, France), E. Bell (Department of Astronomy, University of Michigan, USA), F. Bertoldi (Argelander Institute for Astronomy, University of Bonn, Bonn, Germany), P. Cortes (Joint ALMA Observatory - ESO, Santiago, Chile; NRAO, Pete V. Domenici Array Science Center, USA), P. Cox (Joint ALMA Observatory - ESO, Santiago, Chile), J. Hodge (Leiden Observatory, Leiden, The Netherlands), E. Ibar (Instituto de Física y Astronomía, Universidad de Valparaíso, Valparaiso, Chile), H. Inami (Université Lyon 1, Saint Genis Laval, France), L. Infante (Instituto de Astrofísica, Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile), A. Karim (Argelander Institute for Astronomy, University of Bonn, Bonn, Germany), B. Magnelli (Argelander Institute for Astronomy, University of Bonn, Bonn, Germany), K. Ota (Kavli Institute for Cosmology, University of Cambridge, Cambridge, UK; Cavendish Laboratory, University of Cambridge, UK), G. Popping (European Southern Observatory, Garching bei München, Germany), P. van der Werf (Leiden Observatory, Leiden, The Netherlands), J. Wagg (SKA Organization, Cheshire, UK), Y. Fudamoto (European Southern Observatory, Garching bei München, Germany; Universität-Sternwarte München, München, Germany), D. Elbaz (Laboratoire AIM, CEA/DSM-CNRS-Universite Paris Diderot, France), S. Chapman (Dalhousie University, Halifax, Nova Scotia, Canada), L.Colina (ASTRO-UAM, UAM, Unidad Asociada CSIC, Spain), H.W. Rix (Max-Planck Institut für Astronomie, Heidelberg, Germany), Mark Sargent (Astronomy Centre, University of Sussex, Brighton, UK), Arjen van der Wel (Max-Planck Institut für Astronomie, Heidelberg, Germany)

K. Sheth (NASA Headquarters, Washington DC, USA), Roberto Neri (IRAM, Saint-Martin d’Hères, France), O. Le Fèvre (Aix Marseille Université, Laboratoire d’Astrophysique de Marseille, Marseille, France), M. Dickinson (Steward Observatory, University of Arizona, USA), R. Assef (Núcleo de Astronomía, Universidad Diego Portales, Santiago, Chile), I. Labbé (Leiden Observatory, Leiden University, Netherlands), S. Wilkins (Astronomy Centre, University of Sussex, Brighton, UK), J.S. Dunlop (University of Edinburgh, Royal Observatory, Edinburgh, United Kingdom), R.J. McLure (University of Edinburgh, Royal Observatory, Edinburgh, United Kingdom), A.D. Biggs (ESO, Garching, Germany), J.E. Geach (University of Hertfordshire, Hatfield, United Kingdom), M.J. Michałowski (University of Edinburgh, Royal Observatory, Edinburgh, United Kingdom), W. Rujopakarn (Chulalongkorn University, Bangkok, Thailand), E. van Kampen (ESO, Garching, Germany), A. Kirkpatrick (University of Massachusetts, Amherst, Massachusetts, USA), A. Pope (University of Massachusetts, Amherst, Massachusetts, USA), D. Scott (University of British Columbia, Vancouver, British Columbia, Canada), T.A. Targett (Sonoma State University, Rohnert Park, California, USA), I. Aretxaga (Instituto Nacional de Astrofísica, Optica y Electronica, Mexico), J.E. Austermann (NIST Quantum Devices Group, Boulder, Colorado, USA), P.N. Best (University of Edinburgh, Royal Observatory, Edinburgh, United Kingdom), V.A. Bruce (University of Edinburgh, Royal Observatory, Edinburgh, United Kingdom), E.L. Chapin (Herzberg Astronomy and Astrophysics, National Research Council Canada, Victoria, Canada), S. Charlot (Sorbonne Universités, UPMC-CNRS, UMR7095, Institut d’Astrophysique de Paris, Paris, France), M. Cirasuolo (ESO, Garching, Germany), K.E.K. Coppin (University of Hertfordshire, College Lane, Hatfield, United Kingdom), R.S. Ellis (ESO, Garching, Germany), S.L. Finkelstein (The University of Texas at Austin, Austin, Texas, USA), C.C. Hayward (California Institute of Technology, Pasadena, California, USA), D.H. Hughes (Instituto Nacional de Astrofísica, Optica y Electronica, Mexico), S. Khochfar (University of Edinburgh, Royal Observatory, Edinburgh, United Kingdom), M.P. Koprowski (University of Hertfordshire, College Lane, Hatfield, United Kingdom), D. Narayanan (Haverford College, Haverford, Pennsylvania, USA), C. Papovich (Texas A & M University, College Station, Texas, USA), J.A. Peacock (University of Edinburgh, Royal Observatory, Edinburgh, United Kingdom), B. Robertson (University of California, Santa Cruz, Santa Cruz, California, USA), T. Vernstrom (Dunlap Institute for Astronomy and Astrophysics, University of Toronto, Toronto, Ontario, Canada), G.W. Wilson (University of Massachusetts, Amherst, Massachusetts, USA) and M. Yun (University of Massachusetts, Amherst, Massachusetts, USA).

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, Srbija
Email: eson-serbia@eso.org

James Dunlop
University of Edinburgh
Edinburgh, United Kingdom
Email: jsd@roe.ac.uk

Fabian Walter
Max-Planck Institut für Astronomie
Heidelberg, Germany
Email: walter@mpia.de

Manuel Aravena
Núcleo de Astronomía, Facultad de Ingeniería, Universidad Diego Portales
Santiago, Chile
Email: manuel.aravenaa@mail.udp.cl

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 eso1633.

Galerija

ALMA ispituje Hablovo duboko polje
ALMA ispituje Hablovo duboko polje
ALMA ispituje Hablovo duboko polje
ALMA ispituje Hablovo duboko polje
Hablovo ekstremno duboko polje
Hablovo ekstremno duboko polje
ALMA deep view of part of the Hubble Ultra Deep Field
ALMA deep view of part of the Hubble Ultra Deep Field
Samo na engleskom jeziku
ALMA deep view of part of the Hubble Ultra Deep Field
ALMA deep view of part of the Hubble Ultra Deep Field
Samo na engleskom jeziku

Video

ALMA ispituje Hablovo duboko polje
ALMA ispituje Hablovo duboko polje

Takođe pogledajte