A művész benyomása két ütköző galaxisról. Kép jóváírása: ESO Kattintson a nagyításhoz
A sötét anyag egy titokzatos anyag, amely úgy tűnik, hogy az univerzum tömegének 25% -át teszi ki. Az európai csillagászok több galaxisban megmérték a sötét anyag mennyiségét, és megállapították, hogy ezek nagy része kiegyensúlyozatlan; belső mozgásuk nagyon zavart. Ez azt jelenti, hogy sok galaxis - akár 40% is - nemrégiben ment összefonódásokon vagy ütközések közelében.
Több tíz távoli galaxist tanulmányozva egy csillagászok egy nemzetközi csapata rájött, hogy a galaxisokban 6 milliárd évvel ezelőtt a csillagokhoz hasonló mennyiségű sötét anyag volt, mint most. Ha megerősítést nyer, ez a sötét és a normál anyag közötti sokkal szorosabb kölcsönhatásra utal, mint azt korábban hitték. A tudósok azt is megállapították, hogy a 10 galaxis közül 4-nél nincs egyensúlyban. Ezek az eredmények új fényt derítettek a galaxisok kialakulásáról és fejlődéséről, mivel az Univerzum csak a fele a jelenlegi kora.
"Ez azt sugallhatja, hogy az ütközések és az összeolvadás fontosak a galaxisok kialakulásában és fejlődésében" - mondta Francois Hammer, a Párizsi Megfigyelő Intézet, Franciaország, és a csapat egyik vezetője.
A tudósok érdeklődése volt az, hogy megtudják, hogyan fejlődnek a távoli galaxisok - így úgy néztek ki, mint amikor az Univerzum fiatalabb volt - a közelben lévőkké. Különösen a sötét anyag fontosságát akarták tanulmányozni a galaxisokban.
"A sötét anyag, amely az univerzum kb. 25% -át alkotja, egy egyszerű szó annak leírására, amit valójában nem értünk" - mondta Hector Flores társelnök. "A galaxis forgásának megfigyeléséből tudjuk, hogy a sötét anyagnak jelen kell lennie, különben ezek a hatalmas struktúrák csak feloldódnak."
A közeli galaxisokban és az adott anyaghoz tartozó Tejútunkban a csillagászok azt találták, hogy létezik kapcsolat a sötét anyag mennyisége és a közönséges csillagok között: egy csillagon belüli minden egyes anyag-kilogrammonként körülbelül 30 kilogramm sötét anyag található. De a sötét és a rendes anyag közötti kapcsolat továbbra is fennáll-e az univerzum múltjában?
Ehhez meg kellett mérni a sebességet a távoli galaxisok különböző részein, ez egy meglehetősen trükkös kísérlet: a korábbi mérések valóban nem voltak képesek elemezni ezeket a galaxisokat kellő részletességgel, mivel egyetlen rést, azaz egyetlen irányt kellett választaniuk a galaxisban.
A dolgok megváltoztak a több tárgyú GIRAFFE spektrográf elérhetőségével, amelyet most az ESO nagyon nagy távcsőjének (VLT) 8,2 méteres Kueyen teleszkópjára telepítettek a Paranal Obszervatóriumban (Chile).
Egy módban, úgynevezett „3D-s spektroszkópia” vagy „integrált mező”, ez a műszer egyidejű spektrumokat képes elérni a kiterjesztett tárgyak kisebb területein, például galaxisok vagy ködök. Ehhez 15 telepíthető szálköteg, az úgynevezett integrált terepi egységek (IFU), vö. Az ESO PR 01/02, távoli galaxisok aprólékos mérésére szolgál. Mindegyik IFU mikroszkopikus, korszerű, kétdimenziós lencserendszer, 3 x 2 arcsec2 nyílással az égen. Olyan, mint egy rovar szeme: húsz mikrolencsével, optikai szálakkal kapcsolva, a mező minden pontján rögzített fény a spektrográf belépési résébe vezet.
"A GIRAFFE az ESO VLT-jén az egyetlen eszköz a világon, amely képes egyidejűleg elemezni a 15 galaxisból származó fényt, amely a látómezőnél szinte olyan nagy, mint a telihold." - mondta Mathieu Puech, az egyik dokumentum vezető szerzője. eredmények. "Az ebben a módban megfigyelt minden galaxis folyamatos kisebb területekre van felosztva, ahol a spektrumokat egyidejűleg kapják."
A csillagászok a GIRAFFE segítségével több tíz távoli galaxis sebességi tereinek mérésére használtak, ami meglepő felfedezéshez vezetett, hogy a távoli galaxisok akár 40% -a is „kiegyensúlyozatlan” volt - belső mozgásuk nagyon zavart volt - ez egy lehetséges jele annak, hogy ők még mindig megmutatja a galaxisok közötti ütközések következményeit.
Amikor csak azokra a galaxisokra korlátozódtak, amelyek nyilvánvalóan elérték az egyensúlyukat, a tudósok úgy találták, hogy a sötét anyag és a csillagtartalom közötti kapcsolat úgy tűnik, hogy nem változott az elmúlt 6 milliárd évben.
Kiváló spektrális felbontásának köszönhetően a GIRAFFE emellett először is lehetővé teszi a gáz eloszlásának vizsgálatát sűrűségének függvényében ilyen távoli galaxisokban. A leglátványosabb eredmények arra utalnak, hogy a galaxisban intenzív csillagképződés és egy nagyon forró gáz óriási régiójának (HII régió) az egyensúlyi galaxisban nagyon sok csillagot előállító óriási régiója (HII régió) okozza a gáz és az energia áramlását.
"Egy ilyen technika kibővíthető, hogy a távoli galaxisok sok fizikai és kémiai tulajdonságáról térképeket kapjunk, amelyek lehetővé teszik számunkra, hogy részletesen megvizsgáljuk, hogyan építették össze tömegüket egész életük során" - mondta Hammer Fran. "Sok szempontból a GIRAFFE és annak multi-integrált terepi módja első ízét adja meg nekünk, amit a jövőben rendkívül nagy távcsövekkel lehet elérni."
Eredeti forrás: az ESO sajtóközleménye
