Dešimtmečius astronomai stengėsi pamatyti kiek įmanoma giliau į Visatą. Stebėdami kosmosą, koks jis buvo netrukus po Didžiojo sprogimo, astrofizikai ir kosmologai tikisi sužinoti viską, ką gali apie ankstyvąjį Visatos formavimąsi ir vėlesnę jos evoliuciją. Dėka tokių instrumentų kaip Hablo kosminis teleskopas, astronomai sugebėjo pamatyti Visatos dalis, kurios anksčiau buvo neprieinamos.
Bet net gerbiamas Hablas nesugeba pamatyti visko, kas vyko ankstyvosios Visatos metu. Tačiau pasinaudojusi kai kurių naujausių astronomijos observatorijų iš viso pasaulio galia, tarptautinių astronomų komanda, vadovaujama Tokijo universiteto Astronomijos instituto, stebėjo 39 anksčiau neatrastas senovės galaktikas - atradimą, kuris gali turėti didelę įtaką astronomijai ir kosmologijai.
Atradimo komandą sudarė nariai iš Tokijo universiteto astronomijos instituto, Prancūzijos nacionalinio mokslinių tyrimų centro (CNRS), Anhui normalaus universiteto Kinijoje, Liudviko-Maximilians universiteto Miunchene, Nacionalinių Kinijos astronomijos observatorijų ir Taivano „Academia Sinica“ astronomijos ir astrofizikos institutas (ASIAA). Jų tyrimai pasirodė rugpjūčio 7 d. Numeryje Gamta.
„Nematomo“ pastebėjimas
Paprasčiau tariant, ankstyvosios įmanomos galaktikos Visatoje iki šiol išliko nematomos, nes jų šviesa yra labai silpna ir vyksta dideliais bangų ilgiais, kurių Hablas negali aptikti. Komanda
Tai buvo ne tik precedento neturintis atradimas, bet ir daugelio tokio tipo galaktikų atradimas paneigia dabartinius kosmologinius modelius. Kaip paaiškino AISAA tyrėjas ir tyrimo bendraautorius Tao Wang:
„Tai yra pirmas kartas, kai per didelius 13,7 milijardo metų Visatos gyvenimo pirmuosius 2 milijardus metų buvo patvirtinta tokia didelė masyvių galaktikų populiacija. Anksčiau tai mums buvo nematoma. Šis atradimas prieštarauja dabartiniams to kosminės evoliucijos laikotarpio modeliams ir padės pridėti keletą detalių, kurių iki šiol trūko “.
Šias galaktikas, nors jos tuo metu buvo didžiausios, vis dar buvo labai sunku pastebėti. Didžioji dalis to priežasties yra susijusi su tuo, kiek jų šviesa ištempta Visatos plėtimosi. Kasdieninėje astronomijoje
Tai leidžia astronomams ne tik pasakyti, koks objektas yra nutolęs, bet ir kaip tas objektas atrodė praeityje. Bet žiūrint į pačią ankstyviausią Visatos erą (daugiau nei prieš 13 milijardų metų), milžiniškas atstumas ištempia matomos šviesos bangos ilgį iki tos vietos, kur ji nebėra matomos šviesos srityje, ir tampa infraraudona.
Kita priežastis, dėl kurios šias galaktikas sunku pastebėti, yra tai, kad didesnės galaktikos yra linkusios būti uždengtos dulkėmis, ypač kai jos vis dar yra pradinėse formavimosi vietose. Tai labiau linkę juos užtemdyti nei jų mažesni galaktikų kolegos. Dėl šių priežasčių kilo įtarimų, kad šios galaktikos nebuvo tokios senos, kaip pasiūlė komanda. Kaip nurodė Wangas:
„Buvo sunku įtikinti savo bendraamžius, kad šios galaktikos buvo tokios senos, kaip mes įtarėme. Mūsų pirminiai įtarimai dėl jų egzistavimo kilo iš Spitzerio kosminio teleskopo infraraudonųjų spindulių duomenų. Bet ALMA turi aštrias akis ir atskleidė detales, kurių bangos ilgis nesiekia milimetrų, o tai yra geriausias bangos ilgis, kurį galima palyginti per dulkes, esančias ankstyvojoje visatoje. Nepaisant to, prireikė papildomų duomenų iš vaizduotės pavadinimu „labai didelis teleskopas“ Čilėje, kad iš tikrųjų įrodytume, jog matėme senovės masyvias galaktikas, kurių dar niekur nebuvo matę. “
Ką tai reiškia astronomijai?
Kadangi šių galaktikų atradimas paneigia mūsų dabartinius kosmologinius modelius, komandos atradimai natūraliai daro didelę reikšmę astronomams. Kaip paaiškino Astronomijos instituto profesorius ir tyrimo bendraautorius Kotaro Kohno:
„Kuo masyvesnė galaktika, tuo masyvesnė supermasyvi juodoji skylė jos širdyje. Taigi šių galaktikų tyrimas ir jų evoliucija dar daugiau papasakos apie supermasyvių juodųjų skylių evoliuciją “, - pridūrė Kohno. „Masyvios galaktikos taip pat yra glaudžiai susijusios su nematomos tamsiosios medžiagos pasiskirstymu. Tai vaidina svarbų vaidmenį formuojant galaktikų struktūrą ir pasiskirstymą. Teorijos tyrinėtojams reikės atnaujinti savo teorijas dabar “.
Kitas įdomus radinys buvo būdai, kuriais šios 39 senovės galaktikos skiriasi nuo mūsų pačių. Pradedantiesiems, šios galaktikos turėjo didesnį žvaigždžių tankį nei šiandien daro Paukščių Takas; o tai reiškia, kad jei mūsų galaktika būtų panaši, žvaigždės žvaigždės, matydamos naktinį dangų, pamatytų kažką labai skirtingo.
„Viena vertus, naktinis dangus atrodytų kur kas didingesnis. Didesnis žvaigždžių tankis reiškia, kad šalia bus daug daugiau žvaigždžių, jei pasirodysite didesnės ir ryškesnės “, - sakė Wang. "Tačiau atvirkščiai, didelis dulkių kiekis reiškia, kad tolimesnės žvaigždės bus daug mažiau matomos, todėl šių ryškių artimų žvaigždžių fonas gali būti didžiulė tamsi tuštuma."
Kadangi tai yra pirmas kartas, kai buvo atrasta tokia galaktikos populiacija, astronomai tikisi, ko dar gali rasti. Šiuo metu net ALMA nėra pakankamai sudėtinga ištirti šių galaktikų chemines kompozicijas ir žvaigždžių populiacijas. Vis dėlto naujos kartos observatorijos turės astronomų ryžtą atlikti šiuos tyrimus.
Tai apima Džeimso Webbo kosminį teleskopą, kuris šiuo metu numatytas paleisti 2021 m. Antžeminės observatorijos, tokios kaip ESO ypač didelis teleskopas (ELT), trisdešimties metrų teleskopas (TMT) ir Milžiniškojo Magelano teleskopas (GMT), taip pat greičiausiai vaidina gyvybiškai svarbų vaidmenį.
Tai įdomus metas astronomams ir kosmologams. Visada taip lėtai jie atsuka dar vieną Visatos sluoksnį, kad pamatytų, kokios paslaptys slypi apačioje!
