Przejdź do głównej zawartości

Co oświetla Wszechświat?

Nowe badania z University College London pozwolą wkrótce odkryć pochodzenie światła ultrafioletowego, w którym skąpany jest Wszechświat, co pomoże naukowcom zrozumieć, jak galaktyki zostały zbudowane.

„Co daje więcej światła? Największe miasta w danym kraju, czy wiele małych miasteczek?” – pyta dr Pontzen, główny autor badań. „Miasta są jaśniejsze, ale małe miasteczka są liczniejsze. Zadajemy podobne pytania na temat Wszechświata: czy światło ultrafioletowe pochodzi z licznych, ale słabych galaktyk, czy z małej liczby kwazarów?” Kwazary są najjaśniejszymi obiektami we Wszechświecie; ich intensywne światło jest wytwarzane przez gaz opadający na czarną dziurę. Galaktyki mogą zawierać miliony czy miliardy gwiazd, ale nadal są słabe w porównaniu z kwazarami. Zrozumienie tego, czy liczne małe galaktyki są przyćmiewane przez rzadkie, jasne kwazary, pozwoli spojrzeć na to, w jaki sposób Wszechświat budował dzisiejsze populacje gwiazd i planet. Pomoże to również naukowcom skalibrować swoje pomiary ciemnej energii, czynnika przyspieszającego ekspansję Wszechświata i determinującego jego daleką przyszłość.

Nowa metoda zaproponowana przez zespół opiera się na technice stosowanej już przez astronomów, w której kwazary są sygnalizatorami pomagającymi zorientować się w przestrzeni. Intensywne światło kwazarów sprawia, że są one łatwe do wykrycia nawet z ekstremalnych odległości. Zespół uważa, że badanie nad tym, jak światło oddziałuje z wodorem w jego drodze do Ziemi, ujawni główne źródła oświetlenia we Wszechświecie, nawet jeśli tymi źródłami nie są kwazary.
We Wszechświecie możemy znaleźć dwa typy wodoru – zwykły oraz naładowany, będący efektem bombardowania światłem ultrafioletowym (UV). Obie formy mogą być rozróżnione poprzez badanie określonej długości fali światła zwanego „Lyman-alfa”, które jest pochłaniane wyłącznie przez wodór neutralny. Naukowcy mogą zobaczyć, gdzie we Wszechświecie to światło „Lyman-alfa” zostało pochłonięte na planie neutralnego wodoru.

Ponieważ badane kwazary znajdują się miliardy lat świetlnych stąd, są swoistymi kapsułami czasu: patrząc na ich światło widzimy, jak Wszechświat wyglądał w odległej przeszłości. Wyniki pokażą nam, gdzie neutralny wodór znajdował się miliardy lat temu, gdy Wszechświat energicznie budował swoje galaktyki. Równomierny rozkład neutralnego wodoru może sugerować, że liczne galaktyki są źródłem większości światła, podczas gdy mniej jednolity wzór pokaże mozaikę naładowanego i neutralnego wodoru, co będzie oznaczać, że rzadkie kwazary były pierwotnym źródłem światła.

Aktualne próbki kwazarów nie są wystarczające do solidnej analizy różnic między dwoma scenariuszami, jednak liczba badań obecnie planowanych powinna pomóc naukowcom znaleźć odpowiedź. Najważniejszym z badań jest DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument), które będzie zawierać szczegółowe pomiary około miliona odległych kwazarów. Chociaż pomiary te są przeznaczone do ujawnienia, jak ekspansja Wszechświata przyspiesza z powodu ciemnej energii, nowe wyniki pokazują, że DESI określi także, czy pośredni gaz jest równomiernie oświetlony. Z kolei pomiar mozaiki ujawni, czy światło w naszym Wszechświecie jest generowane przez „kilka miast” (kwazary) czy „wiele małych miasteczek” (galaktyki).

Źródło:
Phys

Popularne posty z tego bloga

Wykryto największą eksplozję w historii Wszechświata

Naukowcy badający odległą gromadę galaktyk odkryli największą eksplozję obserwowaną we Wszechświecie od czasów Wielkiego Wybuchu. Wybuch pochodził z supermasywnej czarnej dziury w centrum odległej o setki milionów lat świetlnych stąd galaktyki. W trakcie eksplozji zostało uwolnione pięć razy więcej energii, niż przy poprzednim ówczesnym najpotężniejszym wybuchu. Astronomowie dokonali tego odkrycia przy użyciu danych z obserwatorium rentgenowskiego Chandra i XMM-Newton, a także danych radiowych z Murchison Widefield Array (MWA) w Australii i Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) w Indiach. Ten potężny wybuch został wykryty w gromadzie galaktyk Ophiuchus, która znajduje się około 390 mln lat świetlnych stąd. Gromady galaktyk to największe struktury we Wszechświecie utrzymywane razem przez grawitację, zawierające tysiące pojedynczych galaktyk, ciemną materię i gorący gaz. W centrum gromady Ophiuchus znajduje się duża galaktyka zawierająca supermasywną czarną dziurę.

Odkryto najbliższą znaną „olbrzymią planetę niemowlęcą”

Nowonarodzona masywna planeta znajduje się zaledwie 100 parseków od Ziemi. Naukowcy odkryli nowonarodzoną masywną planetę bliższą Ziemi niż jakikolwiek tego typu obiekt w podobnym wieku. Olbrzymia niemowlęca planeta, nazwana 2MASS 1155-7919 b, znajduje się w asocjacji Epsilon Chamaeleontis i leży tylko około 330 lat świetlnych od naszego Układu Słonecznego. „Ciemny, chłodny obiekt, który znaleźliśmy, jest bardzo młody i ma zaledwie 10 mas Jowisza, co oznacza, że prawdopodobnie patrzymy na planetę niemowlęcą, być może wciąż w fazie formowania się. Chociaż zostało odkrytych wiele innych planet podczas misji Kepler i innych podobnych, prawie wszystkie z nich są planetami ‘starymi’. Obiekt ten jest jednocześnie czwartym lub piątym przykładem planety olbrzymiej krążącej tak daleko od swojej gwiazdy macierzystej. Teoretycy usiłują wyjaśnić, w jaki sposób się tam uformowały lub jak tam dotarły” – powiedziała Annie Dickson-Vandervelde, główna autorka pracy. Do odkrycia naukowc

Czy rozwiązano tajemnicę ekspansji Wszechświata?

Badacz z Uniwersytetu Genewskiego rozwiązał naukową kontrowersję dotyczącą tempa ekspansji Wszechświata, sugerując, że na dużą skalę nie jest ono całkowicie jednorodne. Ziemia, Układ Słoneczny, cała Droga Mleczna i kilka tysięcy najbliższych nam galaktyk porusza się w ogromnym „bąblu” o średnicy 250 mln lat świetlnych, gdzie średnia gęstość materii jest o połowę mniejsza niż w pozostałej części Wszechświata. Taka jest hipoteza wysunięta przez fizyka teoretyka z Uniwersytetu Genewskiego (UNIGE) jako rozwiązanie zagadki, która od dziesięcioleci dzieli społeczność naukową: z jaką prędkością rozszerza się Wszechświat? Do tej pory co najmniej dwie niezależne metody obliczeniowe osiągnęły dwie wartości różniące się o około 10% z odchyleniem, które jest statystycznie nie do pogodzenia. Nowe podejście usuwa tę rozbieżność bez korzystania z „nowej fizyki”. Wszechświat rozszerza się od czasu Wielkiego Wybuchu, który miał miejsce 13,8 mld lat temu – propozycja po raz pierwszy przeds