Galaxisok "láthatatlansággal"

Miért nem veszik figyelembe a távoli világegyetem felmérése során a galaxisok 90 százalékát?

ÁRUK South Sky Area © M. Hayes / ESO
felolvasta

A távoli univerzumnak a nagyon nagy távcsővel (VLT) és egy kifejezetten a projekthez készült szűrővel végzett messzemenő felmérésében a csillagászok megerősítették, hogy a galaxisok többsége, amelyeknek fénye tíz milliárd évig utazik, mielőtt eljutna hozzánk, korábban észrevétlenül. Ez a tanulmány feltárta a valaha látott leggyengébb galaxisok néhányát.

A távoli galaxisokban megjelenő csillagok számának meghatározásakor a csillagászok gyakran a Lyman alfa-vonalra támaszkodnak, amely egy megkülönböztető, jól látható "ujjlenyomat", amelyet az izzó hidrogén generál. De már régóta gyanítják, hogy ezek a vizsgálatok a távoli galaxisok sokaságát figyelmen kívül hagyják.

A tanulmány megerősíti a találgatásokat

A VLT-vel folytatott új tanulmány most először megerősítette ezt a feltételezést. A Lyman-alfafény nagy része csapdába esett a galaxisban, nem pedig kibocsátása, tehát az összes galaxis 90% -a nem látható ilyen Lyman-alfa-vizsgálatok során.

"Mindig tudtuk, hogy a Lyman-alfa-tanulmányok hiányoznak egy bizonyos galaxismennyiségből, de most ez az első alkalom, amelyet mérünk" - magyarázza Matthew Hayes az Astronomique de l'Université de Genève Obszervatórium, az új első szerzője. Tanulmány a "Természet" folyóiratban. "A hiányzó galaxisok száma jelentős."

Csökkent galaxisok fényessége

Annak meghatározására, hogy a galaxis valódi fényereje mekkora veszít, Hayes és csapata először a FORS műszert a VLT egyik 8, 2 méteres teleszkópján és a kifejezetten ehhez a tanulmányhoz kifejlesztett keskeny sávú szűrőn használták. A Lyman-alfa fény méréséhez végezzen egy normál Lyman-alfa vizsgálatot. Ezután az új HAWK-I kamerát a nagy távcsövek egy másodpercében megvizsgálták ugyanazon égbolt részleteit a H-alfa-fénnyel, amelyet szintén izzó hidrogén bocsát ki, de eltérő hullámhosszon. kijelző

Az új tanulmányhoz a csillagászok az úgynevezett "GOODS-South" mezőt választották, egy olyan égbolt, amelyet már nagyon jól megvizsgáltak más módszerekkel. Ezen felül olyan galaxisokra összpontosítottak, amelyek fénye körülbelül tíz milliárd évig utazott, mielőtt elérte hozzánk, ami megfelel a 2.2 vöröseltolódásnak.

Ahol a hidrogén ragyog

"Rendkívül fontos volt, hogy először olyan közelről megfigyeltük az ég egy részét két különböző hullámhosszon, ahol a hidrogén világít" - magyarázza a csapat tagja, Göran Östlin a stockholmi egyetemen. A képeket nagyon hosszú ideig exponálták, ezért különösen mélyek. Felfedték a távolból, tehát az univerzum ebben a korában ismert leggyengébb galaxisokat. Ebből a csillagászok arra a következtetésre jutottak, hogy a hagyományos Lyman-alfa-vizsgálatok csak a teljes termelt fény körülbelül öt százalékát fedezik fel. A Lyman alfa-könnyű részecskék többségét kiszűrjük a csillagközi gáz- és porfelhőktől, amelyek feléjük vezetnek.

A H-alfa-fény részecskéknél ez a hatás sokkal kisebb, így sok galaxis - akár 90% -uk is - elveszik a Lyman-alfa-vizsgálatok során. Mindenütt, ahol tíz galaxist látsz Lyman-alfában, valóban száz lehetsz - tette hozzá Hayes.

Hiányos kép az univerzumról

A csak az egyes hullámhosszokra alkalmazott megfigyelési módszerek mindig hiányos képet adnak a világegyetemről. Az új tanulmány eredményei tehát egyértelmű figyelmeztetést jelentenek a kozmológusok számára, akik nagymértékben támaszkodnak a Lyman-alfa mérésekre az univerzum legelső galaxisának kialakulása során. Most, amikor tudjuk, hogy mennyi hidrogént hagytunk el eddig, elkezdhetjük a kozmosz új modelljeinek kidolgozását, amelyek jobban figyelembe veszik azt, hogy a csillagok milyen gyorsak az univerzum kezdete óta, különböző időpontokban. társszerző Miguel Mas-Hesse, CSIC-INTA, Madrid.

Az áttörést a VLT-nél 2007 óta használt egyedi, legmodernebb HAWK-I fényképezőgép segítette. Csak néhány olyan kamerával rendelkezik, amelyek ilyen széles látómezővel rendelkeznek, és mindegyiket olyan távcsövekön használják, amelyek a VLT méretének kevesebb mint a fele. Csak a VLT / HAWK-I kombinációval lehet nagy távolságra felfedezni a halvány halvány galaxisokat "- mondta a csapat tagja, Daniel Schaerer, az Astronomique de l'Universit de Gen ve-ből is.

(idw - Max Planck Csillagászati ​​Intézet, ESO Science Outreach Network, 2010.03.26. - DLO)