Udaljene galaksije 'podižu veo' na kraju kozmičke mračne dobi

Biblical Series I: Introduction to the Idea of God (Lipanj 2019).

Anonim

Astronomi koji proučavaju daleki Svemir otkrili su da su male galaksije koje stvaraju zvijezde bile obilne kada je Svemir imao samo 800 milijuna godina, nekoliko posto sadašnjeg života. Rezultati sugeriraju da su najranije galaksije, koje su osvjetljavale i ionizirale Svemir, nastale još u ranijim vremenima.

Prije mnogo godina, oko 300.000 godina nakon početka svemira (Big Bang), Svemir je bio mrak. Još nisu postojale zvijezde i galaksije, a Svemir je bio ispunjen neutralnim vodikovim plinom. U jednom trenutku pojavile su se prve galaksije, a njihova energična radijacija ionizira njihovu okolinu, intergalaktički plin, osvjetljavajući i transformirajući Svemir.

Dok se ta dramatična transformacija zna da je došlo negdje u razdoblju između 300 milijuna i 1 milijarde godina nakon Velikog praska, odredivanje kada su nastale prve galaksije izazov. Intergalaktički plin, koji je u početku neutralan, jako apsorbira i raspršuje ultraljubičasto svjetlo koje emitiraju galaksije, što ih čini teškim za otkrivanje.

Za povratak kući, kada se promjena dogodila, astronomi se neizravno pristupaju. Koristeći demografiju malih galaksija stvaranja zvijezda da bi se odredilo kada se intergalaktički plin postao ioniziran, oni mogu zaključiti kada su nastali ionizirajući izvori, prve galaksije. Ako galaksije koje formiraju zvijezde, koje svijetle u svjetlu vodika Lyman alfa linije, okružene su neutralnim vodikovim plinom, Lymanovi alfa fotoni lako se raspršuju, slično svjetlima u magli, zamagljujući galaksije. Kad se plin ionizira, magla se podiže, a galaksije se lakše mogu otkriti.

Nova studija koja je uzela ovaj pristup otkrila je 23 kandidata Lyman alfa emitiranja galaksija (LAEs) koji su bili prisutni 800 milijuna godina nakon Big Banga (u redizajnu z ~ 7), najvećeg uzorka koji je do tada otkriven u toj epohi. Studija "Lyman-alfa galaksije u epohi reionizacije" (LAGER) provodi međunarodni tim astronoma iz Kine, SAD-a i Čilea pomoću aparata Dark Energy (Decam) na CTIO 4-m Blanco teleskop.

Dok je studija otkrila mnoge LAE-e, također je ustanovljeno da su LAE-ovi 4 puta manje uobičajeni za 800 milijuna godina nego što su bili kratko vrijeme kasnije, na 1 milijardu godina (pri crvenom prebacivanju z ~ 5, 7). Rezultati upućuju na to da je proces ionizirajućeg svemira započeo rano i još uvijek bio nepotpun u 800 milijuna godina, a intergalaktički plin bio je pola neutralan i pol ioniziran u toj epohi. Niska stopa incidencije LAE-a na 800 milijuna godina rezultat je suzbijanja njihove Lyman alfa emisije neutralnim međugalaktičkim plinom.

Istraživanje pokazuje da je "magla već bila podignuta kada je svemir iznosio 5% svoje sadašnje dobi", objasnio je Sangeeta Malhotra (Goddardov svemirski letni centar i Arizona State University), jedan od suvodstava ankete.

Junxian Wang (USTC), organizator studije, dalje je objasnio: "Naš nalaz da je intergalaktički plin 50% ioniziran na 7, implicira da je veliki dio prvih galaksija koji ioniziraju i osvijetli svemir formirao rano, manje od 800 milijuna godina nakon Velikog praska. "

Za Zhenya Zheng (Šangaj Astronomski opservatorij, CAS), vodeći autor članka koji opisuje ove rezultate, "800 milijuna godina je trenutna granica u studijama reionizacije". Dok su stotine LAE pronađene u kasnijim epohama, samo oko dvadesetak LAE kandidata bilo je poznato na 800 milijuna godina prije trenutne studije. Novi rezultati dramatično povećavaju broj LAE poznatih u ovoj epohi.

"Nijedna od ove znanosti ne bi bila moguća bez širokog spektra sposobnosti Decam-a i njegovog cjevovoda u zajednici za smanjenje podataka", izjavio je koautor James Rhoads. "Te sposobnosti omogućuju učinkovita istraživanja i time otkriće slabih galaksija, kao i rijetkih, svjetlijih".

Kako bi se utvrdio tim rezultatima, tim "nastavlja traženje udaljenih galaksija formiranja zvijezda preko većeg volumena Svemira", rekao je Leopoldo Infante (Sveučilište u Čileu Pontificia Catolica i Carnegie Institution for Science) "proučiti grupiranje LAES.” Klasteriranje pruža jedinstven uvid u to kako se magla diže. Tim također istražuje prirodu ovih dalekih galaksija.

menu
menu