Przejdź do głównej zawartości

Halo młodych galaktyk kluczem do poznania ich ewolucji

Zespół astronomów odkrył nowy sposób na ujawnienie tajemnic powstawania i ewolucji pierwszych galaktyk.


W badaniu opublikowanym niedawno w The Astrophysical Journal Letters główna autorka – Dawn Erb z University of Wisconsin-Milwaukee oraz jej zespół, po raz pierwszy wykorzystali nowe możliwości Obserwatorium Kecka na Mauna Kea do zbadania Q2343-BX418, małej, młodej galaktyki znajdującej się około 10 mld lat świetlnych od Ziemi.

Ta odległa galaktyka jest analogiczna do młodszych galaktyk, które są zbyt słabe, aby mogły być szczegółowo badane, co czyni ją idealnym kandydatem, aby dowiedzieć się więcej o tym, jak galaktyki wyglądały niedługo po narodzinach Wszechświata. 

BX418 przyciąga również uwagę astronomów z powodu swojego gazowego halo, które emituje specjalny rodzaj światła.

W ciągu ostatnich dziesięcioleci astronomowie dowiedzieli się, że gazowe halo otaczające galaktyki świecą szczególnym rodzajem promieniowania ultrafioletowego zwanego emisją Lyman-alfa. 

Zespół Erb użył jednego z najnowszych instrumentów obserwacyjnych – Keck Cosmic Web Imager (KCWI) – aby przeprowadzić szczegółową analizę spektralną gazowego halo BX418. Jego właściwości mogą dostarczyć wskazówek na temat gwiazd tworzących się w galaktykach.

Gaz z halo galaktyki może wpływać do jej wnętrza, co zapewnia paliwo do tworzenia nowych gwiazd. Natomiast wypływ gazu z galaktyki do halo ogranicza jej zdolności do tworzenia gwiazd. Zatem zrozumienie złożonych interakcji zachodzących w gazowym halo jest kluczowe, aby dowiedzieć się, w jaki sposób galaktyki tworzą gwiazdy a także jak ewoluują.

Najnowsze badanie wykorzystujące KCWI dodaje szczegółów i przejrzystości do obrazu galaktyki i jej gazowego halo, do których astronomowie wcześniej nie mieli dostępu. Instrument ten jest specjalnie zaprojektowany do badania delikatnych prądów słabego gazu, które łączą galaktyki, znanych jako kosmiczne sieci.

Zespół Erb wykorzystał ten instrument do zarejestrowania widma emisji Lyman-alfa w halo BX418. Pozwoliło im to na prześledzenie gazu, wyznaczenie jego prędkości i rozmiaru przestrzennego, a następnie na stworzenie trójwymiarowej mapy pokazującej strukturę gazu oraz jego zachowanie.

Dane zespołu sugerują, że galaktyka jest otoczona z grubsza sferycznym wypływem gazu i że istnieją znaczne różnice w zakresie gęstości i prędkości tego gazu.

Na razie badania przeprowadzono dla jednej galaktyki, więc aby przekonać się, czy wyniki te są typowe, należy zbadać więcej galaktyk.

Teraz, gdy zespół odkrył nowy sposób na poznanie właściwości gazowego halo, astronomowie mają nadzieję, że dalsza analiza zebranych danych i symulacje komputerowe modelujące procesy dostarczą dodatkowy wgląd w charakterystykę pierwszych galaktyk we Wszechświecie.

Kiedy astronomowie będą pracować nad bardziej szczegółowym modelowaniem, będą mogli przetestować, w jaki sposób właściwości emisji Lyman-alfa w gazie halo są powiązane z właściwościami samych galaktyk, co następnie powie im coś o tym, jak powstawanie gwiazd w galaktykach wpływa na gaz w halo.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:

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. Naukowcy uważają, że źró…

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 naukowcy wykorzystali dane…

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 przedstawiona przez b…