kozmos.hr
Svemir

Nove slike galaksija otkrivaju grčevit početak Svemira

Izvor: geralt / Pixabay.com.
objavljeno

Nove slike galaksije ponudile su nove tragove o tome kako su nastale prve zvijezde i strukture u Svemiru te pružaju indikacije da je formiranje galaksija imalo grčeviti početak.

Početci formiranja galaksija – grčevitog ili ujednačenog tempa?

Međunarodni tim astronoma sa Sveučilišta u Nottinghamu i Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA) koristio je podatke svemirskog teleskopa Hubble (HST) i Gran Telescopio Canarias (GTC) za lociranje i proučavanje nekih od najmanjih i najslabije poznatih galaksija u vidljivom Svemiru. Njihovo proučavanje pružilo je dokaze koji sugeriraju da je formiranje galaksija bilo veoma grčevito. Rezultati su nedavno obznanjeni javnosti u časopisu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS).

Jedno od najzanimljivijih pitanja na koje astronomi pokušavaju odgovoriti desetljećima jest kako i kada su nastale prve galaksije. Po pitanju „kako“ jedna od ponuđenih mogućnosti jest da je formiranje prvih zvijezda unutar galaksija započelo ujednačenim tempom, tj. da su se sve masivnije strukture gradile polako i ujednačeno. Druga je mogućnost da je tvorba bila nasilnija i diskontinuirana, s intenzivnim, ali kratkotrajnim, intervalima formiranja potaknutim događajima kao što su spajanja ili pojačano nakupljanje plina.

„Formiranje galaksije može se usporediti s automobilom“, objašnjava Pablo G. Pérez-González iz Centro de Astrobiología, jedan od koautora rada i glavni istraživač međunarodne suradnje koja stoji iza ove studije. „Prve galaksije su možda imale ‘dizelski’ motor za stvaranje zvijezda, koji je polako, ali kontinuirano, davao nove zvijezde te bez puno ubrzanja i lagano pretvarao plin u relativno male zvijezde tijekom dugog vremenskog razdoblja. Druga opcija jest da je formacija bila grčevita (tj. puna trzaja), s intervalima formiranja zvijezda koji su proizvodili nevjerojatno velike zvijezde koje su zatim ometale galaksiju i tjerale je da prestane s aktivnostima na neko vrijeme ili čak zauvijek. Oba scenarija povezana su s različitim procesima – poput spajanja galaksija ili utjecajima supermasivnih crnih rupa – koji utječu na to kada i kako nastaju ugljik ili kisik, dva elementa ključna za naš život.“

https://kozmos.hr/hubble-uocio-3-galaksije-iz-ranog-svemira/

Sila resursa usmjerena na proučavanje „sila“ ranoga Svemira

Koristeći moć gravitacijskih leća nekih od najmasivnijih skupina galaksija u Svemiru, u kombinaciji s iznimnim GTC podatcima koji dolaze iz projekta pod nazivom Survey for high-z Red and Dead Sources (SHARDS), astronomi su tražili obližnje analoge prvih galaksija koje su nastale u Svemir, kako bi ih detaljnije proučili i konačno bolje razumjeli.

Dok ne dobijemo novi svemirski teleskop James Webb ne možemo promatrati prve formirane galaksije; jednostavno su preslabo vidljive. Stoga smo tražili slične formacije u obližnjem Svemiru i secirali smo ih najmoćnijim teleskopima koje trenutno imamo. – Dr Alex Griffiths sa Sveučilišta Nottingham

Istraživači su kombinirali snagu najnaprednijih teleskopa – kao što su HST i GTC – sa snagom „prirodnih teleskopa“. Profesor Chris Conselice, sa Sveučilišta u Manchesteru – ujedno koautor studije – objašnjava: „Neke galaksije ‘žive’ u velikim skupinama koje sadrže ogromne količine mase u obliku zvijezda, ali i plina te tamne tvari. Njihova je masa toliko velika da savijaju prostor-vrijeme i djeluju kao prirodni teleskopi. Nazivamo ih gravitacijskim lećama i omogućuju nam da vidimo slabe i udaljene galaksije s povećanom svjetlinom i većom razlučivošću.“

Grčevit početak – ali zašto?

Promatranja nekih od ovih masivnih nakupina – koji djeluju kao „prirodni (gravitacijski) teleskopi“ – temeljena su na istraživanjima projekta Frontier Field. Studija je pokazala da je formiranje galaksije vjerojatno bilo grčevito – tj. počinjalo je, pa stajalo, pa opet počinjalo itd. – ali s naletima intervala aktivnosti praćenim zatišjem. Dr. Griffiths sa Sveučilišta u Nottinghamu rekao je: “Glavni rezultat našeg istraživanje jest zaključak da je početak stvaranja galaksija bio grčevit, poput automobila koji trza, ali popraćen periodima pojačanog stvaranja zvijezda, nakon kojih su pak slijedili intervali ‘uspavanosti’. Malo je vjerojatno da su spajanja galaksija igrala značajnu ulogu u pokretanju ovih intervala nastajanja zvijezda te smatramo da je riječ o alternativnim razlozima koji su povećali nakupljanje plina – o kojima točno, još ne znamo, ali moramo potražiti alternativna objašnjenja.“

Postavljanje temelja za daljnja istraživanja

Nastavljajući, dr. Griffiths kaže „Uspjeli smo pronaći ove objekte zahvaljujući visokokvalitetnim SHARDS podatcima, koje smo kombinirali sa slikovnim podatcima iz svemirskog teleskopa Hubble, te tako tražili i konačno otkrili vrući plin kojeg zagrijavaju novonastale zvijezde u vrlo malim galaksijama. Ovaj vrući plin emitira u određenim valnim duljinama – koje nazivamo emisijskim linijama. Analiza ovih emisijskih linija može pružiti uvid u formiranje i evoluciju galaksija.”

„Promatranja SHARDS Frontier Fields provedena s GTC-om pružila su do sada najbolje i najdetaljnije podatke za otkrivanje patuljastih galaksija kroz njihove emisijske linije, omogućujući nam da identificiramo sustave u kojima je nedavno pokrenuto stvaranje zvijezda.“ – Pérez-González, jedan od koautora rada i glavni istraživač projekta GTC SHARDS Frontier Fields.

https://kozmos.hr/kroz-nas-suncev-sustav-leti-prastari-ostatak-nase-galaksije/

Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram

t.me/kozmoshr

Izvori:

Alex Griffiths (21. listopada 2021.), New Galaxy images reveal a fitful start to the Universe, nottingham.ac.uk (pristupljeno 22. listopada 2021.)

Alex Griffiths, Christopher J Conselice, Leonardo Ferreira, Daniel Ceverino, Daniel Rosa-González, Marc Huertas-Company, Belén Alcalde Pampliega, Pablo G Pérez-González, Helena Dominguez Sanchez, Olga Vega, „Emission line galaxies in the SHARDS Frontier Fields – I. Candidate selection and the discovery of bursty Hα emitters,“ Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 508 (3): str. 3860-3876.