Przejdź do głównej zawartości

Wykrywanie łączących się galaktyka

Ponad 30 lat temu satelita na podczerwień Infrared Astronomy Satellite odkrył, że Wszechświat zawiera wiele niezwykle jasnych galaktyk, niektóre ponad tysiąc razy jaśniejsze, niż Droga Mleczna, ale które są praktycznie niewidoczne na optycznych długościach fal. Galaktyki te są zasilane przez wybuchy pochodzące od formujących się gwiazd zakopanych głęboko w obłokach gazu i pyłu. Pył pochłania promieniowanie UV, świecąc na długościach fal podczerwonych. W wielu przypadkach nadpobudliwość wywołana była zderzeniem galaktyk, które ułatwiło zapadanie się gazu międzygwiezdnego w nowe gwiazdy.


Kolizje między galaktykami są powszechne. Rzeczywiście, większość galaktyk prawdopodobnie brała udział w jednym lub kilku spotkaniach podczas swojego życia, co czyni te interakcje ważną fazą w ewolucji galaktyk i powstawaniu gwiazd we Wszechświecie. Na przykład Droga Mleczna jest związana grawitacyjnie z galaktyką Andromedy i zbliża się do niej z prędkością ok. 50 km/s; spodziewamy się spotkania za ok. 1 mld lat. We Wszechświecie lokalnym ok. 5% galaktyk jest obecnie połączonych, a połączenia zwykle łatwo można zidentyfikować na podstawie widocznych zniekształceń morfologicznych, jakie wywołują, takich jak ogony pływowe szybujące z dysków galaktycznych.

Nie wszystkie galaktyki świecące w podczerwieni wykazują jednak takie zniekształcenia, a kwestia identyfikacji (i klasyfikacji) połączeń staje się szczególnie problematyczna w badaniach wcześniejszych kosmicznych epok, gdy tempo formowania się gwiazd było znacznie wyższe, niż obecnie, a także gdy tempo łączenia się galaktyk było również wyższe. Ale galaktyki w odległym kosmosie są zbyt oddalone, aby wykryć sygnatury przestrzenne, takie jak ramiona pływowe (przynajmniej przy pomocy obecnych teleskopów). Możliwe jest, że inne procesy poza powstawaniem gwiazd wywołanym przez zderzenie zapalają niektóre z tych jasnych galaktyk, na przykład akrecja supermasywnych czarnych dziur może emitować duże ilości promieniowania UV. Z powodu takich przypadków oszacowania formowania się gwiazd we wczesnym Wszechświecie na podstawie samych pomiarów jasności mogą być niepoprawne.

Lars Hernquist, astronom z CfA jest pionierem w rozwoju komputerowych symulacji łączących się galaktyk. Kilka lat temu wraz z zespołem współpracowników stworzył nową ogromną symulację powstawania i ewolucji galaktyk we Wszechświecie, zwaną Ilustris. W nowym artykule bazującym na symulacjach Ilustris obrazowania łączących się galaktyk, astronomowie przedstawiają sposób, który pomoże zidentyfikować kiedy obrazowane układy się łączą. Stworzyli około miliarda syntetycznych zdjęć z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a i Jamesa Webba z symulowanych połączeń, a następnie szukali wspólnych morfologicznych wskaźników łączenia się. Opracowali algorytm, który z powodzeniem zidentyfikował zderzenia na poziomie ok. 70%  kompletności aż do wieku, w którym Wszechświat miał zaledwie 2 mld lat. Wyniki algorytmu wskazały, że cechy przestrzenne związane ze zgrubieniami centralnymi były najważniejsze przy wyborze przeszłych połączeń, podczas gdy podwójne jądra i asymetrie były najważniejsze przy wyborze przyszłych połączeń. Nowy algorytm będzie szczególnie cenny w przypadku zastosowania do przyszłych obrazów z JWST bardzo odległych połączeń.

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…