A csillagászok évtizedek óta próbálják megtekinteni, amennyire csak tudnak a mély univerzumba. A kozmosz megfigyelésével, amint az nem sokkal a nagy robbanás után volt, az asztrofizikusok és a kozmológusok remélik, hogy mindent megtudnak az univerzum korai kialakulásáról és annak későbbi fejlődéséről. Az olyan hangszereknek köszönhetően, mint a Hubble űrtávcső, a csillagászok láthatták a világegyetem azon részeit, amelyek korábban nem voltak elérhetők.
De még a tiszteletreméltó Hubble sem képes látni mindazt, ami a korai világegyetem alatt zajlott. A világ minden tájáról származó legújabb csillagászati megfigyelőközpontok együttes erejét felhasználva a Tokiói Egyetem Csillagászati Intézetének vezetésével működő nemzetközi csillagászok egy 39 korábban még fel nem fedezett ősi galaxist megfigyeltek, ez egy olyan megállapítás, amelynek jelentős következményei lehetnek a csillagászatra és a kozmológiára.
A felfedezés mögött álló csoport tagjai a Tokiói Egyetem Csillagászati Intézetének, a Francia Nemzeti Tudományos Kutatóközpontnak (CNRS), a kínai Anhui Normal Universitynek, a müncheni Ludwig-Maximilians Egyetemnek, a Kínai Nemzeti Csillagászati Megfigyelő Intézeteknek és a Tajvanon az Academia Sinica Csillagászati és Asztrofizikai Intézet (ASIAA). Kutatásuk a. Augusztus 7 - i számában jelent meg Természet.
A „láthatatlan” észlelése
Egyszerűen fogalmazva: a világegyetemben a lehető legkorábbi galaxisok láthatatlanok maradtak, mivel fényük nagyon halvány és olyan hosszú hullámhosszon fordul elő, amelyet a Hubble nem észlel. A csapat
Az eredményként kapott felfedezés nem csupán példátlan volt, de a sok ilyen típusú galaxis felfedezése a jelenlegi kozmológiai modelleket is megcáfolja. Mint Tao Wang, az AISAA kutatója és a tanulmány társszerzője, elmagyarázta:
„Ez az első alkalom, hogy a világegyetem 13,7 milliárd éves életének első két milliárd éve megerősítették a hatalmas galaxisok ilyen nagy létszámát. Ezek korábban láthatatlanok voltak. Ez a megállapítás ellentmond a kozmikus evolúció ezen időszakának jelenlegi modelljeinek, és hozzáteszi néhány részletét, amelyek eddig hiányoztak. "
Ezeket a galaxisokat, bár akkoriban voltak a legnagyobb létezőek, még mindig nagyon nehéz észlelni. Ennek oka nagymértékben annak függvénye, hogy mennyire volt megvilágítva fényük az univerzum tágulása által. A mindennapi csillagászatban,
Ez lehetővé teszi a csillagászoknak, hogy ne csak megmondják, milyen távol van egy tárgy, hanem hogy milyen volt a tárgy a múltban. De ha a Világegyetem legkorábbi korszakára (több mint 13 milliárd évvel ezelőtt) tekintünk, akkor a hatalmas távolság a látható fény hullámhosszát meghosszabbítja arra a pontra, ahol már nem a látható fény területén van, és infravörösré válik.
Egy másik oka annak, hogy ezeket a galaxiseket nehéz észlelni, az, hogy a nagyobb galaxisokat általában por borítja, különösen akkor, ha még mindig kialakulásuk kezdeti szakaszában vannak. Ez inkább elhomályosítja őket, mint kisebb galaktikus társaik. Ezen okokból gyanú merült fel arra, hogy ezek a galaxisok nem olyan öregek, mint a csapat javasolta. Amint Wang jelezte:
Nehéz volt meggyőzni társainkat, ezek a galaxisok olyan öregek, mint amire gyanítottuk őket. Első létezésük gyanúja a Spitzer Űrtávcső infravörös adataiból származik. Az ALMA-nak azonban éles szemei vannak, és részvilágú hullámhosszon mutattak fel részleteket, amelyek a legjobb hullámhosszúságot teszik lehetővé a korai világegyetemben található poron keresztül. Ennek ellenére további adatokra volt szükség a képzelettel elnevezett nagyon nagy távcsőből Chilében, hogy valóban bebizonyítsuk, hogy ősi hatalmas galaxisokat látunk, ahol még senki sem volt.
Mit jelent ez a csillagászat számára?
Mivel ezeknek a galaxisoknak a felfedezése megcáfolja a jelenlegi kozmológiai modellünket, a csapat megállapításai természetesen jelentős hatással vannak a csillagászokra. Amint Kotaro Kohno, a Csillagászati Intézet professzora és a tanulmány társszerzője elmagyarázta:
„Minél masszívabb a galaxis, annál masszívabb a szupermasszív fekete lyuk a szívében. Tehát ezeknek a galaxisoknak a tanulmányozása és evolúciója többet fog megtudni a szupermasszív fekete lyukak kialakulásáról ”- tette hozzá Kohno. A hatalmas galaxisok szintén szorosan kapcsolódnak a láthatatlan sötét anyag eloszlásához. Ez szerepet játszik a galaxisok szerkezetének és eloszlásának kialakításában. Az elméleti kutatóknak most frissíteniük kell az elméleteiket. ”
Egy másik érdekes megállapítás az volt, hogy ez a 39 ősi galaxis hogyan különbözik a miénktől. Először is, ezeknek a galaxisoknak nagyobb csillagsűrűsége volt, mint a Tejút manapság; ami azt jelenti, hogy ha a galaxisunk hasonló lenne, akkor a csillagjárók nagyon eltérő képet látnának, amikor az éjszakai égboltra nézzenek.
„Egyrészt az éjszakai égbolt sokkal fenségesebbnek tűnik. A nagyobb csillag-sűrűség azt jelenti, hogy sokkal több csillag lesz közel, ha nagyobb és világosabb megjelennek ”- mondta Wang. "De fordítva: a nagy pormennyiség azt jelenti, hogy a távoli csillagok sokkal kevésbé lesznek láthatóak, tehát ezeknek a fényes közeli csillagoknak a háttere hatalmas sötét üreg lehet."
Mivel ez az első alkalom, amikor ilyen típusú galaktikus populációt fedeztek fel, a csillagászok várakozással tekintnek arra, amit még találhatnak. A jelenlegi állapotban még az ALMA sem elég kifinomult ahhoz, hogy megvizsgálja ezen galaxisok kémiai összetételét és csillagpopulációit. A következő generációs obszervatóriumok azonban meghatározzák az asztromerák számára ezeket a vizsgálatokat.
Ide tartozik a James Webb Űrtávcső, amelyet jelenleg 2021-ben terveznek elindítani. A földi obszervatóriumok, mint például az ESO rendkívül nagy távcsője (ELT), a harmincméteres távcső (TMT) és az Óriás-Magellan-távcső (GMT) szintén valószínűleg létfontosságú szerepet játszanak.
Izgalmas idő a csillagászok és a kozmológusok számára. Valaha ilyen lassan hátrahúzzák az univerzum egy másik rétegét, hogy meglátják, mi rejlik titkok alatt!
