Ez a cikk Anna Ho vendégmegjegyzés, aki jelenleg a Tejút csillagjait kutatja egy egyéves Fulbright-ösztöndíj révén a Max Planck Csillagászati Intézetben (MPIA) Heidelbergben, Németországban.
A Tejút során évente átlagosan hét új csillag születik. A távoli GN20 galaxisban meglepően átlagosan 1850 új csillag születik évente. - Hogyan - kérdezheti fel idegesen a galaktikus otthonunk nevében -, hogy kezeli-e a GN20 1850 új csillagot abban az időben, amíg a Tejút megteszi az egyiket?
Ide válaszolva ideális lenne, ha részletesen megvizsgálnánk a GN20 csillagnevelő óvodáit, és részletesen megvizsgálnánk a Tejút csillagnevelő óvodáit, és megnéznénk, mi teszi az előbbit sokkal produktívabbnak, mint az utóbbi.
De a GN20 egyszerűen túl messze van a részletes megjelenéshez.
Ez a galaxis annyira távol van, hogy fényének tizenkét milliárd évbe telt, hogy elérjük a távcsöveinket. Referenciaként maga a Föld mindössze 4,5 milliárd éves, és maga az univerzum kb. 14 milliárd éves. Mivel a fénynek időre van szüksége az utazáshoz, az űrben való kilátás az időben történő visszatekintést jelent, tehát a GN20 nem csak egy távoli, hanem egy nagyon ősi galaxis is. És a közelmúltban a csillagászok elképzelése e távoli, ősi galaxisokról homályos.
Fontolja meg, mi történik, amikor megpróbál betölteni egy videót egy lassú internetkapcsolattal, vagy amikor letölt egy alacsony felbontású képet, majd kinyújtja azt. A kép pixelezett. Az, ami valaha az ember arcán volt, néhány négyzet lesz: egy pár barna négyzet a hajért, egy pár rózsaszín négyzet az archoz. Az alacsony felbontású kép lehetetlenné teszi a részletek megtekintését: a szem, az orr, az arckifejezés.
Az arc sok részlettel rendelkezik, és a galaxisnak sokféle csillagbölcsője van. A gyenge felbontás, aminek eredményeként pusztán az a tény, hogy az ókori galaxiseket, mint például a GN20, hatalmas kozmikus távolságok választják el távcsöveinket, arra kényszerítette a csillagászokat, hogy az összes gazdag információt egyetlen pontban elmossítsák.
Itt teljesen más a helyzet itt, a Tejútban. A csillagászok képesek voltak mélyen becsatlakozni a csillagok óvodájába, és lenyűgöző részleteket tanúsítottak a csillagszületésről. 2006-ban a Hubble Űrtávcső ezt a példátlanul részletes akcióképeket hozta a csillagszületésről, az Orion-köd szívében, a Tejút egyik leghíresebb csillagnevelő óvodajában:
Ebben a képen több mint 3000 csillag van: A ragyogó pontok újszülött csillagok, amelyek nemrégiben merültek fel a kokonukból. A csillagkókuszok gázból készülnek: ezeknek a gázkókuszoknak ezrei fekszenek hatalmas kozmikus óvodákban, amelyekben gazdag gáz és por. A Hubble-kép középső része, amelybe burkolózik egy buboréknak tűnik, annyira tiszta és fényes, mert a belsejében lévő hatalmas csillagok elszívták a port és gázt, amelyből hamisítottak. A fenséges csillagbölcsők az egész Tejútban szétszóródtak, és a csillagászok nagyon sikeresen felszabadították őket, hogy megértsék, hogyan készülnek a csillagok.
Az óvodák megfigyelése mind otthon, mind a viszonylag közeli galaxisokban lehetővé tette a csillagászoknak, hogy nagy ugrásokat tegyenek a csillagszületés megértésében általánosságban: és ami különösen azt teszi, hogy mi az egyik óvoda vagy egy csillagképző régió „jobb” a csillagok építésében, mint a másik. Úgy tűnik, hogy a válasz: mennyi gáz van egy adott régióban. Több gáz, gyorsabb a csillagszületés. Ezt a kapcsolatot a gáz sűrűsége és a csillagszületés aránya között Kennicutt-Schmidt-törvénynek nevezik. 1959-ben, Maarten Schmidt holland csillagász felvette a kérdést, hogy a növekvő gázsűrűség miként befolyásolja a csillagszületést, és negyven évvel később, a tudományos párbeszédek évtizedekig tartó ábrázolásaként, amerikai kollégája, Robert Kennicutt 97 válaszból felhasználta a válaszokat neki .
A Kennicutt-Schmidt-törvény megértése alapvető fontosságú a csillagok kialakulásának és a galaxisok fejlődésének meghatározásához. Alapvető kérdés az, hogy van egy szabály, amely az összes galaxist irányítja, vagy vajon egy szabály irányítja a galaktikus szomszédságunkat, egy másik szabály pedig a távoli galaxisokat. Különösen úgy tűnik, hogy a távoli galaxisok családja, úgynevezett „csillagszóró galaxisok”, amely különösen termékeny faiskolákat tartalmaz. Ezeknek a távoli, nagyon hatékony csillaggyáraknak a feldarabolása azt jelentené, hogy a galaxisokat mint ahogyan korábban használták, a világegyetem kezdete felé közelíteni.
Írja be a GN20-at. A GN20 a csillagszórós galaxisok egyik legfényesebb és legtermékenyebb része. A csillagászok képeiben korábban pixelezett pontként a GN20 példa lett a technológiai képesség átalakulására.
2014 decemberében egy dr. Jacqueline Hodge vezetésével, az Egyesült Államokban működő Nemzeti Rádiós Csillagászati Megfigyelő Intézet vezetésével létrehozott, Németországból, az Egyesült Királyságból, Franciaországból és Ausztriából származó csillagászokból álló nemzetközi csillagászok képesek példátlanul részletes képet alkotni a Csillagok és óvodák a GN20-ban. Eredményeiket ez év elején tették közzé.
A kulcs egy interferometria, az úgynevezett technika: egy objektum megfigyelése sok teleszkóppal, és az összes távcső információinak egyesítése egy részletes kép elkészítéséhez. Dr. Hodge csapata a világ legkifinomultabb interferométereit használta: a Karl G. Jansky nagyon nagy tömböt (VLA) a New Mexico sivatagban és a Plateau de Bure interferométert (PdBI) a tenger feletti 2550 méterre (8370 láb). szint a francia Alpokban.
Ezen interferométerek, valamint a Hubble űrteleszkóp adataival a régebbi egy pontot a következő összetett képpé alakították:
Ez egy hamis színes kép, és minden szín a galaxis különböző alkotóelemeire vonatkozik. A kék ultraibolya fény, amelyet a Hubble űrteleszkóp rögzített. A zöld hideg molekuláris gáz, amelyet a VLA ábrázol. És a vörös a meleg por, amelyet melegít a csillagképződés, amelyet burkol, és amelyet a PdBI észlel.
Egy pixel sokrá tétele lehetővé tette a csapat számára, hogy megállapítsa, hogy a csillagszórású galaxisban, például a GN20-ban az óvodák alapvetően különböznek a „normál” galaxisban találhatóak, mint például a Tejút. Ugyanazon gázmennyiség miatt a GN20 csillagok nagyságrenddel több csillagot bocsát ki, mint a Tejút. Nem egyszerűen több nyersanyagot tartalmaz: hatékonyabban képes előállítani a csillagokat.
Ez a fajta tanulmány jelenleg egyedülálló a GN20 szélsőséges esetére. Gyakoribb az interferométerek új generációja, például az Atacama nagy milliméter / szubmilliméter tömb (ALMA).
Az 5000 méter (16000 láb) magasságban, a chilei Andokban helyezkedik el, az ALMA kész arra, hogy átalakítsa a csillagászok megértését a csillagszületésről. A korszerű távcsövek lehetővé teszik a csillagászok számára, hogy a távoli galaxisokkal - a korai világegyetem ókori galaxisaival - olyan részletes tudományt végezzenek, amelyet korábban csak a helyi szomszédságunk számára lehetett képessé tenni. Ez döntő jelentőségű az egyetemes fizikai törvények tudományos törekvéseiben, mivel a csillagászok képesek kipróbálni elméleteiket szomszédságunkon túl, az egész téren és az időben.
