Kako skrivate nekaj tako velikega in svetlega kot galaksija? Umiriš ga v kozmični prah. Nasin vesoljski teleskop Spitzer je skozi takšen prah odkril skrito populacijo pošastno svetlih galaksij, približno 11 milijard svetlobnih let.
Te čudne galaksije so med najbolj svetlečimi v vesolju, ki zasijejo z enakovredno svetlobo 10 bilijonov soncev. Toda, tako daleč so in tako namočeni v prah, da so jih potrebovali zelo občutljive infrardeče oči Spitzerja.
"Vidimo galaksije, ki so v bistvu nevidne," je dejal dr. Dan Weedman z univerze Cornell, Ithaca, N. Y., soavtor študije, ki podrobno opisuje odkritje, objavljeno v današnji številki časopisa Astrofizični časopis Letters. "Pretekle infrardeče misije so namignile na prisotnost podobno zaprašenih galaksij pred 20 leti, vendar so bile te galaksije bližje. Počakati smo morali, da je Spitzer pogledal dovolj daleč v daljno vesolje, da smo jih našli. "
Od kod ves ta prah? Odgovor ni povsem jasen. Prah izvirajo zvezde, ni pa znano, kako se je prah razkropil po vseh galaksijah. Druga skrivnost je izjemna svetlost galaksij. Astronomi ugibajo, da lahko nova pasma nenavadno prašnih kvazarjev, najbolj svetlečih predmetov v vesolju, skriva notranjost. Kvazarji so kot velikanske žarnice v središčih galaksij, ki jih poganjajo ogromne črne luknje.
Astronomi bi prav tako želeli ugotoviti, ali se bodo prašne svetle galaksije, kot so te, sčasoma razvile v bolj nejasne, manj mutne, kot je naša lastna Mlečna pot. "Lahko so zvezde, kot je naše Sonce, odraščale v bolj svetlejših, svetlejših soseskah, a tega res ne vemo. S preučevanjem teh galaksij bomo dobili boljšo predstavo o zgodovini lastne galaksije, "je dejal Cornellov doktor James Houck, glavni avtor študije.
Ekipa pod vodstvom Cornella je najprej pregledala del nočnega neba za znake nevidnih galaksij z instrumentom na Spitzerju, imenovanim večpojasni slikovni fotometr. Skupina je nato primerjala tisoče galaksij, ki jih vidimo v teh infrardečih podatkih, z najglobljimi razpoložljivimi zemeljskimi optičnimi slikami iste regije, ki jih je pridobila Nacionalna globinska raziskava optične astronomije. To je pripeljalo do identifikacije 31 galaksij, ki jih lahko vidi le Spitzer. "To veliko območje nam je vzelo več mesecev za pregledovanje s tal," je dejal dr. Buell Jannuzi, glavni raziskovalec globinske raziskave, "zato so prašne galaksije, ki jih je Spitzer našel, resnično igle v kozmičnem senu."
Nadaljnja opazovanja z uporabo Spitzerjevega infrardečega spektrografa so razkrila prisotnost silikatnega prahu v 17 od teh 31 galaksij. Silikatna zrna prahu so planetarni gradniki kot pesek, le manjši. To je najbolj oddaljeno v času, ko je bil okoli galaksije odkrit silikatni prah. "Iskanje silikatnega prahu v tej zelo zgodnji epohi je pomembno za razumevanje, kdaj so planetarni sistemi, kot je naša, nastali v evoluciji galaksij," je dejal dr. Thomas Soifer, soavtor študije, direktor Znanstvenega centra Spitzer v Pasadeni, Kalifornija. in profesor fizike na kalifornijskem tehnološkem inštitutu, prav tako v Pasadeni.
Ta silikatni prah je astronomom pomagal tudi ugotoviti, kako daleč so galaksije od Zemlje. "S pomočjo spektrografa lahko razstavimo svetlobo iz oddaljene galaksije, vendar le, če vidimo mineral iz silikata, ki ga prepoznamo, lahko ugotovimo razdaljo do te galaksije," je dejal Soifer.
V tem primeru so bile galaksije datirane v čas, ko je bilo vesolje staro le tri milijarde let, kar je manj kot četrtina njegove sedanje starosti 13,5 milijarde let. Galaksije, podobne tem v prahu, vendar veliko bližje Zemlji, so prvič namigovali leta 1983 z opazovanji skupnega NASA-evropskega infrardečega astronomskega satelita. Pozneje je Infrardeči vesoljski observatorij Evropske vesoljske agencije slabo beležil primerljive bližnje predmete. Spitzerjeva izboljšana občutljivost, 100-krat večja od preteklih misij, je končno poiskala prašne galaksije na velikih razdaljah.
Nacionalna optična opservatorija za optično astronomijo globoko raziskovanje je uporabila 4-metrski (13-palčni) teleskop Nacionalne znanstvene fundacije v Nacionalnem observatoriju Kitt Peak, ki se nahaja jugozahodno od Tucsona, Ariz.
Nasin laboratorij za reaktivni pogon v Pasadeni, Kalifornija, upravlja misijo Spitzer vesoljski teleskop za Nasino direkcijo za znanstveno misijo, Washington, D.C. Znanstvene operacije se izvajajo v Spitzerjevem znanstvenem centru. JPL je delitev podjetja Caltech. Infrardeči spektrograf so zgradili Ball Aerospace Corporation, Boulder, Colorado in Cornell; njen razvoj je vodil Houck. Večpojasni slikovni fotometr so zgradili Ball Aerospace Corporation, University of Arizona, Tucson, Ariz., In Boeing North American, Canoga Park, Calif; njen razvoj je vodil doktor George Rieke z univerze v Arizoni.
Infrardeči astronomski satelit je bil skupno prizadevanje med Naso, Svetovalnim svetom za znanost in inženiring v Združenem kraljestvu in Nizozemsko agencijo za vesoljske programe.
Umetnikove zasnove, slike in dodatne informacije o vesoljskem teleskopu Spitzer so na voljo na spletnem mestu http://www.spitzer.caltech.edu.
Izvirni vir: Spitzer News Release
