Že desetletja astronomi poskušajo pogledati, kolikor lahko v globoko Vesolje. Z opazovanjem kozmosa, kakršen je bil kmalu po velikem udaru, astrofiziki in kozmologi upajo, da bodo izvedeli vse, kar lahko, o zgodnjem nastanku Vesolja in njegovem nadaljnjem razvoju. Zahvaljujoč instrumentom, kot so Hubble vesoljski teleskop, astronomi so lahko videli dele vesolja, ki so bili prej nedostopni.
Toda tudi časten Hubble ni sposoben videti vsega, kar se je dogajalo v zgodnjem vesolju. Vendar je skupina mednarodnih astronomov pod vodstvom Inštituta za astronomijo tokijskega univerze s pomočjo kombinirane moči nekaterih najnovejših astronomskih opazovalnic z vsega sveta opazila 39 prej neodkritih starodavnih galaksij, kar bi lahko imelo velike posledice za astronomijo in kozmologijo.
V skupini, ki stoji za odkritjem, so bili člani Inštituta za astronomijo tokijske univerze, Francoskega nacionalnega centra za znanstveno raziskovanje (CNRS), Normalne univerze Anhui na Kitajskem, Univerze Ludwig-Maximilians v Münchnu, Nacionalne astronomske opazovalnice na Kitajskem in Inštitut za astronomijo in astrofiziko Academia Sinica (ASIAA) v Tajvanu. Njihove raziskave so se pojavile v avgustovski številki 7. avgusta Narava.
Ugotavljanje nevidnega
Preprosto povedano, najzgodnejše galaksije v vesolju so do zdaj ostale nevidne, saj je njihova svetloba zelo šibka in se pojavlja na dolgih valovnih dolžinah, ki jih Hubble ne zazna. Ekipa
Posledica tega odkritja ni bila le brez primere, ampak odkritje teh številnih galaksij kljubuje trenutnim kozmološkim modelom. Kot je pojasnil Tao Wang, raziskovalec AISAA in soavtor študije:
"To je prvič, da se je tako velika populacija množičnih galaksij potrdila v prvih 2 milijardi let 13,7-milijardnega življenja vesolja. Te so bile prej nevidne za nas. Ta ugotovitev je v nasprotju z aktualnimi modeli za to obdobje kozmičnega razvoja in pripomogla bo k dodajanju nekaterih podrobnosti, ki so bile doslej manjkajo. "
Te galaksije so bile, čeprav so bile takrat največje, še vedno zelo težko opaziti. Veliko razlogov je povezano s tem, v kolikšni meri se je njihova svetloba razširila s širjenjem Vesolja. V vsakdanji astronomiji oz.
To astronomom omogoča, da ne povedo le, kako je nek objekt oddaljen, ampak kako je ta objekt izgledal v preteklosti. Toda ko gledamo na najzgodnejšo epoho vesolja (pred več kot 13 milijardami let), se ogromna razdalja razteza valovno dolžino vidne svetlobe do točke, ko ni več v domeni vidne svetlobe in postane infrardeča.
Drug razlog, da je te galaksije težko opaziti, je to, da so večje galaksije ponavadi zavite v prah, še posebej, če so še v zgodnjih delih nastanka. To jih bolj zasenči kot manjši galaktični kolegi. Zaradi teh razlogov je obstajal nekaj suma, da te galaksije niso tako stare, kot je predlagala ekipa. Kot je Wang navedel:
"Težko smo bili prepričati svoje vrstnike, da so te galaksije toliko stare, kot smo sumil, da so. Naši prvi sumi o njihovem obstoju so izhajali iz infrardečih podatkov vesoljskega teleskopa Spitzer. Toda ALMA ima ostre oči in razkriva podrobnosti na podmilimetrskih valovnih dolžinah, kar je najboljša valovna dolžina, ki jo je treba iskati skozi prah, ki je prisoten v zgodnjem vesolju. Kljub temu so bili potrebni dodatni podatki iz domišljijsko imenovanega zelo velik teleskop v Čilu, da so resnično dokazali, da vidimo starodavne masivne galaksije, kjer še nobene niso videli. "
Kaj to pomeni za astronomijo?
Ker odkritje teh galaksij kljubuje našim trenutnim kozmološkim modelom, imajo ugotovitve ekipe seveda pomembne posledice za astronome. Kot je pojasnil Kotaro Kohno, profesor z Inštituta za astronomijo in soavtor študije:
"Čim bolj je galaksija bolj masivna, tem bolj masivna je supermasivna črna luknja v njenem srcu. Tako bo tudi raziskovanje teh galaksij in njihova evolucija povedalo več o evoluciji supermasivnih črnih lukenj, «je dodal Kohno. »Množične galaksije so prav tako tesno povezane s porazdelitvijo nevidne temne snovi. To igra vlogo pri oblikovanju strukture in razporeditve galaksij. Teoretični raziskovalci bodo morali svoje teorije posodobiti. "
Druga zanimiva ugotovitev so bili načini, po katerih se teh 39 starodavnih galaksij razlikuje od naših. Za začetek so imele te galaksije večjo gostoto zvezd kot danes Mlečna pot; kar pomeni, da če bi bili naši galaksiji podobni, bi zvezdniki ob pogledu na nočno nebo videli nekaj zelo drugega.
"Kot prvo, nočno nebo bi bilo videti veliko bolj veličastno. Večja gostota zvezd pomeni, da bi bilo veliko več zvezd blizu, če bi izgledale večje in svetlejše, "je dejal Wang. "Toda obratno, velika količina prahu pomeni, da bi bile daljne zvezde veliko manj vidne, zato bi bilo ozadje teh svetlih bližnjih zvezd lahko velika temna praznina."
Ker so prvič odkrili tovrstno galaktično populacijo, se astronomi veselijo, kaj bi še lahko našli. Kot je videti, tudi ALMA ni dovolj prefinjena, da bi raziskovala kemične sestave in zvezdne populacije teh galaksij. Vendar bodo opazovalnice naslednje generacije za te študije imele ločljivost za astronome.
Mednje spadajo vesoljski teleskop James Webb, ki je trenutno predviden za začetek leta 2021. Naravne telesne opazovalnice, kot so ESO-jev izjemno velik teleskop (ELT), tridesetmetrski teleskop (TMT) in velikanski teleskop Magellan (GMT), bodo verjetno tudi igrajo ključno vlogo.
Za astronome in kozmologe je vznemirljiv čas. Vedno tako počasi odlepijo še en sloj Vesolja, da bi videli, kakšne skrivnosti skrivajo pod seboj!
