Haro 11 galaktika lähivõttevaade. Pildikrediit: Hubble. Pilt suuremalt
Pisike galaktika on andnud astronoomidele ülevaate ajast, mil moodustusid universumi esimesed eredad objektid, lõpetades universumi sünnile järgnenud tumedate ajastutega.
Rootsist, Hispaaniast ja Johns Hopkinsi ülikoolist pärit astronoomid kasutasid NASA kauge ultraviolettkiirguse spektroskoopilise uurimise (FUSE) satelliiti, et teha esimeseks otseseks ioniseeriva kiirguse mõõtmiseks kääbusgalaktikast, kus tähed moodustuvad. Tulemus, millel on tagajärgi, et mõista varajase universumi arengut, aitab astronoomidel otsustada, kas esimesed tähed on? või mõnda muud tüüpi objekti? lõpetas kosmilise pimeda ajastu.
Meeskond tutvustab oma tulemusi 12. jaanuaril Ameerika Astronoomiaühingu 207. koosolekul Washingtonis, D.C.
Paljud astronoomid peavad universumi varases staadiumis säilmeteks kääbusgalaktikaid, mis on väikesed, väga nõrgad galaktikad, mis sisaldavad suurt osa gaasi ja suhteliselt vähe tähti. Galaktikate moodustumise ühe mudeli kohaselt ühinesid paljud neist väiksematest galaktikatest tänapäeva suuremate ehitamiseks. Kui see on tõsi, võib kõiki nüüd täheldatud kääbusgalaktikaid pidada fossiilideks, mis suutsid ellu jääda? ilma oluliste muudatusteta? varasemast perioodist.
Nils Bergvalli juhtimisel Rootsis Uppsalas astronoomilisest observatooriumist vaatas meeskond väikest galaktikat Haro 11, mis asub umbes 281 miljoni valgusaasta kaugusel Skulptuuri lõunaosas asuvas tähtkujus. Meeskonna FUSE andmete analüüs andis olulise tulemuse: 4–10 protsenti Haro 11 kuumade tähtede tekitatavast ioniseerivast kiirgusest pääseb galaktikatevahelisse ruumi.
Ioniseerimine on protsess, mille käigus aatomid ja molekulid eemaldatakse elektronidest ja muudetakse positiivselt laetud ioonideks. Ionisatsioonitaseme ajalugu on oluline varajases universumis olevate struktuuride evolutsiooni mõistmiseks, sest see määrab, kui hõlpsalt võivad tähed ja galaktikad moodustuda, väitis Henry A. Rowlandi füüsika ja astronoomia osakonna teadur BG Andersson. Johns Hopkins ja FUSE meeskonna liige.
„Mida ioniseerivam gaas muutub, seda vähem tõhusalt saab see jahtuda. Jahutuskiirus kontrollib omakorda gaasi võimet moodustada tihedamaid struktuure, näiteks tähti ja galaktikaid, ”ütles Andersson. Mida kuumem on gaas, seda vähem tõenäoline on struktuuride moodustumine.
Universumi ionisatsiooniajalugu selgub seetõttu, millal tekkisid esimesed helendavad objektid ja millal esimesed tähed hakkasid paistma.
Suur pauk tekkis umbes 13,7 miljardit aastat tagasi. Sel ajal oli imiku universum valguse paistmiseks liiga kuum. Aine oli täielikult ioniseeritud: aatomid lagunesid elektronideks ja aatomituumadeks, mis hajutavad valgust nagu udu. Aine laienedes ja seejärel jahtudes ühendati aine mõne kergeima elemendi neutraalseteks aatomiteks. Selle ülemineku jäljendit peetakse tänapäeval kosmiliseks mikrolaine taustkiirguseks.
Praegune universum on siiski peamiselt ioniseeritud; astronoomid on üldiselt nõus, et see reioniseerimine toimus 12,5–13 miljardit aastat tagasi, kui moodustusid esimesed suuremahulised galaktikad ja galaktikaparved. Selle ionisatsiooni üksikasjad on endiselt ebaselged, kuid pakuvad suurt huvi astronoomidele, kes uurivad neid universumi nn pimedaid vanuseid.
Astronoomid pole kindlad, kas esimesed tähed või muud tüüpi objektid lõpetasid need pimeduseajad, kuid “Haro 11” FUSE tähelepanekud annavad aimduse.
Vaatlused aitavad ka mõista, kuidas universum sai reioniseeritud. Meeskonna sõnul hõlmavad tõenäolised mõjutajad intensiivset kiirgust, mis on tekkinud siis, kui aine langes mustadesse aukudesse, mis moodustasid selle, mida me praegu näeme kvasaridena, ja kiirguse lekke varase tähe moodustumise piirkondadest. Kuid siiani pole otseseid tõendeid selle mehhanismi elujõulisuse kohta olnud.
"See on viimane näide, kus suhteliselt lähedal asuva objekti FUSE vaatlusel on olulisi tagajärgi kosmoloogilistele küsimustele," ütles NASA Goddardi kosmoselennukeskuse NASA / FUSE projekti teadur dr George Sonneborn, Greenbelt, Md.
See tulemus on aktsepteeritud avaldamiseks Euroopa ajakirjas Astronomy and Astrophysics.
Algne allikas: JHU pressiteade
