Znanstveniki so našli način, kako pogledati zemeljsko ozračje - in starodavni kozmični prah -, da opazimo galaksije, ki so nastale v prvih 5 milijard letih vesolja.
Nova študija, objavljena danes v reviji Nature, razkriva prve novice iz regij, ki tvorijo zvezde, od blizu in daleč - vključno z nekaterimi z robov vesolja, ki se nam zaradi širjenja vesolja najhitreje oddaljujejo.
Ugotovitve razjasnijo tudi vire daljnega infrardečega ozadja, dolgo ovitene v skrivnost.
Odkritja so točila s submilimetrskim teleskopom (BLAST), ki ga je nosil balon, ki je leta 2006 nad Antarktiko lebdel 120.000 čevljev (36.576 metrov).
Ekipa BLAST se je odločila za zemljevid določenega območja neba, imenovanega Great Observatories Origins Deep Survey – South (GOODS-South), ki so ga na drugih valovnih dolžinah preučevali trije veliki NASA-jevi opazovalni objekti - vesoljski teleskopi Hubble, Spitzer in Chandra . V enem epskem 11-dnevnem poletu z balonom je BLAST našel več kot 10-krat več od skupnega števila submilimetrskih zvezdnih eksplozij, odkritih v desetletju opazovanj na tleh.
"Izmerili smo vse, od tisoč majhnih oblakov v lastni galaksiji, ki so nastajale zvezde, do galaksij v vesolju, ko je bila le četrtina sedanje dobe," je povedal glavni avtor Mark Devlin z univerze v Pensilvaniji.
V osemdesetih in devetdesetih letih prejšnjega stoletja je bilo ugotovljeno, da so nekatere galaksije, imenovane ultravijolične infrardeče galaksije, rodile stokrat več zvezd kot naše lokalne galaksije. Menili so, da so te galaksije "zvezdnih pramenov", oddaljene 7–10 milijard svetlobnih let, daljno infrardeče ozadje, ki ga je odkril satelit COBE. Od začetnih meritev tega sevanja ozadja so poskusi z višjo ločljivostjo poskušali zaznati posamezne galaksije, ki ga sestavljajo.
Študija BLAST združuje meritve raziskovanja s teleskopom pri valovnih dolžinah pod 1 milimeter s podatki na veliko krajših valovnih dolžinah infrardečega vala iz vesoljskega teleskopa Spitzer. Rezultati potrjujejo, da vse daljno infrardeče ozadje izvira iz posameznih oddaljenih galaksij in v bistvu rešuje desetletje staro vprašanje o sevanju.
Tvorba zvezd poteka v oblakih, sestavljenih iz vodikovega plina in majhne količine prahu. Prah absorbira zvezdno svetlobo iz mladih vročih zvezd, segreva oblake na približno 30 stopinj nad absolutno ničlo (ali 30 Kelvin). Svetloba se ponovno oddaja pri veliko daljših valovnih dolžinah infrardečega in submilimetra.
Tako je kar 50 odstotkov svetlobne energije vesolja infrardeča svetloba mladih, ki tvorijo galaksije. Dejansko je v daljnem infrardečem ozadju toliko energije, kot je v celotni optični svetlobi, ki jo oddajajo zvezde in galaksije v vesolju. Znane optične slike nočnega neba manjkajo polovico slike, ki opisuje kozmično zgodovino nastajanja zvezd, pravijo avtorji.
"BLAST nam je dal nov pogled na vesolje," je dejal Barth Netterfield z univerze v Torontu, glavni kanadski preiskovalec za BLAST, "kar je ekipi BLAST omogočilo odkrivanje tem, ki segajo od nastanka zvezd do evolucije oddaljenega Galaksije. "
V spremstvu Novice in pogledi avtor, avtor Ian Smail, računski kozmolog z univerze Durham v Veliki Britaniji, je zapisal, da "je posledica teh opazovanj, da je aktivna faza rasti večine galaksij, ki jih danes vidimo, precej za njimi - upadajo v enakovredno sredino starost. "
Izpostavil je tudi, da bodo raziskavam teh ekstremnih dogodkov, ki tvorijo zvezde v zgodnjem vesolju, pomagali trije pomembni napredki, ki bodo zapadli v naslednjem letu ali podobno: submilimetrska kamera na vesoljskem observatoriju ESA / NASA Herschel; razvoj detektorjev velikega formata, ki delujejo na submilimetrskih valovnih dolžinah, vključno z enim, nameščenim na teleskopu James Clerk Maxwell; in prva faza velikega milimetrskega niza Atacama (ALMA).
"Takšna opazovanja bodo astronomom omogočila, da preučijo porazdelitev plina in zvezda v teh zgodnjih galaksijah," je zapisal Smail, "kar bo pomagalo prepoznati fizični proces, ki sproži te ultravijolične razpoke nastajanja zvezd in njihovo vlogo pri nastajanju galaksije, ki jih vidimo v vesoljski reviji. "
PREVERJANJE SLIKA: NAJBOLJŠI teleskop tik pred izstrelitvijo na Antarktiki. V ospredju je BLAST, zraven 28 milijonov kubičnih nožnih balonov, v ozadju je vulkan Mount Erebus. Zasluge: Mark Halpern
Vir: Sporočilo za javnost Nature in University of Pennsylvania (še ni na spletu). Slike, fotografije, zemljevidi neba in celotna študija so na voljo na spletnem mestu BLAST.
