Dangaus pavyzdyje rasta 13 tolimų galaktikų. Vaizdo kreditas: ESO. Spustelėkite norėdami padidinti.
Vienas iš pagrindinių stebėjimo kosmologijos tikslų yra atsekti galaktikų susidarymą ir raidą bei palyginti ją su teorinių modelių prognozėmis. Todėl labai svarbu kuo tiksliau žinoti, kiek galaktikų buvo Visatoje skirtingomis epochomis.
Tai lengviau pasakyti nei padaryti. Iš tikrųjų, jei galaktikas suskaičiuoti iš gilių astronominių vaizdų yra gana paprasta, išmatuoti jų atstumą - taigi, visatos, kur mes ją matome, istorijos epocha [1] - yra daug sunkiau. Tam reikia paimti galaktikos spektrą ir išmatuoti jos raudoną poslinkį [2].
Tačiau tolimiausioms galaktikoms, kurios yra greičiausiai tolimiausios, taigi ir seniausios, tam reikia daug laiko stebėti didžiausiame iš teleskopų. Taigi iki šiol astronomai pirmiausia turėjo kruopščiai parinkti aukšto raudonojo poslinkio galaktikas, kad būtų kuo mažiau laiko atstumui matuoti. Tačiau panašu, kad astronomai buvo pernelyg atsargūs tai darydami, todėl susidarė neteisingas galaktikų populiacijos vaizdas.
Geriau būtų „tiesiog“ tam tikrame dangaus pleistre pastebėti, kad visos galaktikos būtų šviesesnės už nurodytą ribą. Bet pažiūrėjus į vieną objektą vienu metu toks tyrimas būtų neįmanomas.
Norėdami išspręsti iššūkį, prancūzų ir italų astronomų komanda [3] panaudojo kuo didesnį teleskopą su labai specializuotu, labai jautriu prietaisu, galinčiu vienu metu stebėti labai daug (silpnų) objektų nuotolinėje visatoje.
Astronomai pasinaudojo „VIsible Multi-Object Spectrograph“ (VIMOS) Melipalyje - vienu iš 8,2 m teleskopu iš ESO labai didelio teleskopo masyvo. VIMOS vienoje ekspozicijoje gali stebėti apie 1000 galaktikų spektrus, nuo kurių galima išmatuoti raudonojo poslinkio, taigi ir atstumų. Galimybė stebėti dvi galaktikas vienu metu būtų lygiavertė tuo pačiu metu naudojant du VLT vienetų teleskopus. Taigi VIMOS efektyviai padaugina VLT efektyvumą šimtus kartų.
Tai leidžia per kelias valandas įvykdyti stebėjimus, kurie būtų buvę imami tik prieš keletą metų. VIMOS, turinti net dešimt kartų produktyvesnių nei konkuruojančių instrumentų galimybes, pirmą kartą suteikia galimybę atlikti nešališką tolimos Visatos surašymą.
Naudodamasi dideliu VIMOS prietaiso efektyvumu, astronomų komanda pradėjo „VIMOS VLT Deep Survey“ (VVDS), kurios tikslas yra išmatuoti kai kuriame pasirinktame dangaus pleistre visų galaktikų raudonojo poslinkio, ryškesnio nei 24 didumo, raudoną, tai yra , galaktikos, kurios yra iki 16 milijonų silpnesnės nei tai gali pamatyti bevardė akis.
Iš viso apie 8000 galaktikų, atrinktų atsižvelgiant tik į jų stebimą ryškumą raudonoje šviesoje, pavyzdžių 1500–400 milijonų metų po Didžiojo sprogimo buvo aptiktos beveik 1 000 ryškių ir ryškiai žvaigždes formuojančių galaktikų (raudonojo poslinkio intervalas nuo 1,4 iki 5). .
„Mūsų nuostabai“, sako Olivier Le F? Vre iš Marselio laboratorijos „Laboratoire d’Astrophysique de France“ (VVDS projekto vadovas), „tai yra du – šešis kartus daugiau, nei buvo nustatyta ankstesniuose darbuose. Šios galaktikos buvo praleistos, nes ankstesnės apklausos atrinko objektus daug griežčiau nei mes. Ir jie padarė tai, kad pritaikytų daug mažesnį ankstesnės kartos instrumentų efektyvumą. “
Nors stebėjimai ir modeliai nuolat rodė, kad Visata dar nebuvo suformavusi daugybės žvaigždžių per pirmuosius milijardus kosminio laiko metų, mokslininkų atradimas ragina iš esmės pakeisti šį vaizdą.
Sujungdami visų galaktikų spektrus tam tikrame raudonojo poslinkio diapazone (t. Y. Priklausančius tai pačiai epochai), astronomai galėjo įvertinti žvaigždžių, susidariusių šiose galaktikose, kiekį. Jie sužino, kad jaunoje Visatoje esančios galaktikos virsta žvaigždėmis, kurių svoris per metus nuo 10 iki 100 kartų viršija mūsų Saulės masę.
„Šis atradimas reiškia, kad galaktikos suformavo daug daugiau žvaigždžių ankstyvajame Visatos gyvenime, nei buvo manyta anksčiau“, - aiškina kitas VVDS projekto vadovas Gianpaolo Vettolani, dirbantis INAF-IRA Bolonijoje (Italija). „Šie stebėjimai pareikalaus nuodugniai iš naujo įvertinti mūsų teorijas apie galaktikų formavimąsi ir evoliuciją besikeičiančioje Visatoje“.
Astronomams belieka paaiškinti, kaip galima sukurti tokią didelę galaktikų populiaciją, kad būtų pagaminta daugiau žvaigždžių, nei manyta anksčiau, tuo metu, kai Visata buvo apie 10–20% jos dabartinio amžiaus.
Originalus šaltinis: ESO žinių laida
