Vaizdo kreditas: Hablas
Tarptautinė astronomų komanda surinko įrodymų, kad galaktikos labai greitai susiformavo po Didžiojo sprogimo. Tai reiškia, kad jiems yra tik 1,5 milijardo metų, tuo metu, kai Visata buvo tik 10% dabartinio amžiaus. Manoma, kad šios grupės susiformavo taip greitai, nes šios sritys buvo nepaprastai tankios.
Praėjus beveik 9 milijardams metų, tarptautinė astronomų komanda rado subrendusių galaktikų jaunoje visatoje. Galaktikos yra galaktikų klasterio, kuris egzistavo, kai visatai buvo tik 5 milijardai metų, arba maždaug 35 procentai jos dabartinio amžiaus, nariai. Šis įtikinamas įrodymas, kad galaktikos turėjo būti pradėtos formuoti iškart po to, kai didysis sprogimas buvo sustiprintas tos pačios astronomų komandos atliktų stebėjimų, kai jie žvelgė dar toliau į laiką. Komanda atrado embrionines galaktikas praėjus vos 1,5 milijardo metų nuo kosmoso gimimo, arba 10 procentų dabartinio visatos amžiaus. „Kūdikių galaktikos“ yra vis dar besivystančiame klasteryje, tolimiausiame visų laikų rastame proto klasteryje.
NASA Hablo kosminiame teleskopo laive esanti išplėstinė apklausų kamera (ACS) buvo naudojama stebint masinį klasterį, RDCS 1252.9-2927, ir pagrindinį klasterį, TN J1338-1942. NASA „Chandra“ rentgeno spinduliuotės observatorijos stebėjimai davė masės ir sunkiųjų elementų kiekį RDCS 1252, masiškiausiai žinomą tos epochos klasterį. Šie stebėjimai yra dalis suderintų ACS mokslo komandos pastangų sekti galaktikų klasterių susidarymą ir evoliuciją plačiu kosminio laiko diapazonu. ACS buvo sukurtas specialiai tokių tolimų objektų tyrimams.
Šios išvados taip pat patvirtina stebėjimus ir teorijas, kad galaktikos susiformavo palyginti anksti kosmoso istorijoje. Tokių masyvių klasterių egzistavimas ankstyvojoje visatoje sutinka su kosmologiniu modeliu, kuriame klasteriai susiformuoja susiliejus daugeliui pogrupių visatoje, kurioje vyrauja šaltosios tamsiosios medžiagos. Tačiau tikslus šaltos tamsiosios medžiagos pobūdis vis dar nežinomas.
Pirmajame Hablo tyrime nustatyta, kad RDCS 1252 galaktikos sudarė didžiąją dalį jų žvaigždžių daugiau nei prieš 11 milijardų metų (esant raudonajam poslinkiui daugiau nei 3). Rezultatai buvo paskelbti 2003 m. Spalio 20 d. „Astrophysical Journal“ numeryje. Pagrindinis šio straipsnio autorius yra Johnas Blakeslee iš Johns Hopkins universiteto Baltimorėje, Md.
Antrasis Hablo tyrimas pirmą kartą atskleidė prieš daugiau nei 12 milijardų metų egzistavusių „kūdikių galaktikų“ proto grupę (4,1 raudonojo poslinkio metu). Šios galaktikos yra tokios jaunos, kad astronomai vis dar gali pamatyti jose besiformuojančią žvaigždžių pliūpsnį. Galaktikos yra sugrupuotos aplink vieną didelę galaktiką. Šie rezultatai bus paskelbti 2004 m. Sausio 1 d. Leidinyje „Nature“. Pagrindinis šio straipsnio autorius yra George'as Miley iš Leideno observatorijos Nyderlanduose.
„Dar visai neseniai žmonės nemanė, kad klasteriai egzistuoja, kai visata buvo tik maždaug prieš 5 milijardus metų“, - aiškino Blakeslee.
„Net jei tokių klasterių būtų“, - pridūrė Miley, „dar visai neseniai astronomai manė, kad prieš 8 milijardus metų egzistavusių klasterių beveik neįmanoma rasti. Tiesą sakant, niekas iš tikrųjų nežinojo, kada prasidėjo grupavimas. Dabar mes galime tai liudyti. “
Abu tyrimai paskatino astronomus padaryti išvadą, kad šios sistemos yra šiandien matomų galaktikų klasterių pirmtakai. „Klasteris RDCS 1252 atrodo kaip šių dienų klasteris“, - sakė Marc Postman iš Baltimorės kosminio teleskopo mokslo instituto, Md., Ir abiejų mokslinių tyrimų bendraautorius. „Tiesą sakant, jei jūs jį pateiktumėte šalia šių dienų grupės, nežinotumėte, kuri yra kuri“.
Dviejų klasterių pasaka
Kaip galaktikos gali taip greitai augti po didžiojo sprogimo? „Tai atvejis, kai turtuoliai tampa turtingesni“, - teigė Blakeslee. „Šios grupės sparčiai augo, nes yra labai tankiuose regionuose, todėl yra pakankamai medžiagos, kad būtų galima greitai sukurti galaktikas nares“.
Šią idėją sustiprina rentgeno spinduliuotės stebėjimai, kuriuos vykdė masyvus klasteris RDCS 1252. „Chandra“ ir Europos kosmoso agentūros „XMM-Newton“ astronomai pateikė iki šiol tiksliausius milžiniškos karštų dujų debesies, apimančios didžiulį klasterį, savybes. Šios 160 milijonų laipsnių Farenheito (70 milijonų laipsnių Celsijaus) dujos yra daugumos sunkiųjų elementų sankaupos rezervuare ir tikslus jų bendrosios masės žymiklis. Europos pietų observatorijos (ESO) ir kolegų Piero Rosati pranešimas, kuriame pateikiami RDCS 1252 rentgeno stebėjimai, bus paskelbtas 2004 m. Sausio mėn. „Astronomical Journal“.
„Aštrus Chandra regėjimas išsprendė karšto dujų halo forma ir parodė, kad RDCS 1252 yra labai subrendęs savo amžiumi“, - sakė Rosati, kuris atrado spiečius ROSAT rentgeno teleskopu.
RDCS 1252 gali būti daugybė tūkstančių galaktikų. Tačiau dauguma šių galaktikų yra per silpnos aptikti. Bet galingos ACS „akys“ nurodė kelis šimtus iš jų. Stebėjimai naudojant ESO labai didelį teleskopą (VLT) leido tiksliai išmatuoti atstumą iki klasterio. ACS leido tyrėjams tiksliai nustatyti 100 galaktikų formas ir spalvas, pateikdamas informaciją apie jose gyvenančių žvaigždžių amžių. ACS komanda apskaičiavo, kad dauguma žvaigždžių spiečiuose buvo susiformavusios jau tada, kai visata buvo maždaug 2 milijardų metų. Rentgeno stebėjimai taip pat parodė, kad praėjus 5 milijardams metų po didžiojo sprogimo aplinkinės karštos dujos buvo praturtintos šių žvaigždžių sunkiaisiais elementais ir buvo nušluotos nuo galaktikų.
Jei didžioji dalis RDCS 1252 galaktikų pasiekė brandą ir įsikūrė ramioje pilnametystėje, tolimoje proto grupėje esančios galaktikos yra energingos, nepaklusnios jaunystės.
Proto klasteryje TN J1338 yra didžiulė embrioninė galaktika, apsupta mažesnių besivystančių galaktikų, kurios atrodo kaip taškai Hablo paveikslėlyje.
Dominuojanti galaktika gamina įspūdingus radiją skleidžiančius reaktyvinius lėktuvus, kuriuos skleidžia didžiulė juodoji skylė giliai galaktikos branduolyje. Šių purkštukų ir dujų sąveika gali paskatinti žvaigždžių gimimą.
Energetinis radijo galaktikos atradimas radijo teleskopu paskatino astronomus medžioti mažesnes galaktikas, kurios sudaro didžiąją spiečiaus dalį.
„Didžiulės klasteriai yra visatos miestai, o radijo galaktikos juose yra dūmų kaminai, kuriuos galime panaudoti ieškant jų, kai jie tik pradeda formuotis“, - teigė Miley.
Dvi išvados pabrėžia, kad galima derinti daugelio skirtingų teleskopų stebėjimus, kurie suteikė tolimos visatos vaizdą bangų ilgių diapazone. Pažangiosios Hablo kameros pateikė kritinę informaciją apie abiejų tolimų galaktikų klasterių struktūrą. Chandros ir XMM-Newtono rentgeno matymas pateikė svarbiausius pradinių dujų, į kurias įterptos RDCS 1252 galaktikos, matavimus ir tikslius bendros tos grupės masės apskaičiavimus. Dideli antžeminiai teleskopai, tokie kaip VLT, pateikė tikslius abiejų klasterių atstumo ir juose esančių galaktikų cheminės sudėties matavimus.
ACS komanda vykdo tolimesnius tolimų klasterių stebėjimus, kad sustiprintų mūsų supratimą apie tai, kaip šie jauni klasteriai ir jų galaktikos virsta šiandien matomų dalykų pavidalu. Jų planuojami stebėjimai apima artimųjų infraraudonųjų spindulių stebėjimų naudojimą, siekiant išanalizuoti žvaigždžių susidarymo greitį kai kuriose tikslinėse grupėse, įskaitant RDCS 1252, kad būtų įvertinta kosminė žvaigždžių susidarymo šiose masinėse struktūrose istorija. Komanda taip pat ieško regionų, esančių aplink kelias labai tolimas radijo galaktikas, ir ieško papildomų proto grupių pavyzdžių. Pagrindinis komandos pagrindinis mokslinis tikslas yra sukurti išsamų klasterių evoliucijos vaizdą, pradedant nuo ankstyviausių epochų formavimo ir išsamiai apibūdinant evoliuciją iki šių dienų.
Originalus šaltinis: „Hablo“ naujienų leidinys
