13 távoli galaxis található az ég mintájában. Kép jóváírása: ESO. Kattints a kinagyításhoz.
A megfigyelési kozmológia egyik fő célja a galaxisok kialakulásának és fejlődésének nyomon követése, és az elméleti modellekből származó előrejelzésekkel való összehasonlítás. Ezért alapvető fontosságú a lehető legpontosabban tudni, hogy a különböző korszakokban hány galaxis volt jelen az Univerzumban.
Ezt könnyebb megmondani, mint megtenni. Valójában, ha a galaxisok mély csillagászati képektől való megszámolása viszonylag egyszerű, távolságmérése - tehát a világegyetem történetének korszaka, ahol látjuk [1] - sokkal nehezebb. Ehhez meg kell venni a galaxis spektrumát és meg kell mérni annak vöröseltolódását [2].
A legszegényebb galaxisok esetében - amelyek valószínűleg a legtávolabbi és ennélfogva a legrégebbiek is - ehhez sok megfigyelési idő szükséges a legnagyobb távcsövek közül. Mostanáig a csillagászoknak először gondosan meg kellett választaniuk a nagy vöröseltolódású galaxist jelölteket annak érdekében, hogy minimalizálják a távolság mérésére fordított időt. De úgy tűnik, hogy a csillagászok túlságosan óvatosan tették ezt, és így téves képet alkottak a galaxisok lakosságáról.
Jobb lenne, ha egy adott égbolton egy egyszerűen megfigyelnénk az összes galaxist, amely világosabb, mint egy adott határ. De ha egy objektumot nézzen egyszerre, egy ilyen tanulmány lehetetlenné válna.
A kihívás megválaszolása érdekében egy francia és olasz csillagászok egy csoportja [3] a lehető legnagyobb távcsövet használta egy nagyon specializált, nagyon érzékeny műszerrel, amely egyidejűleg nagyon sok (halvány) tárgyat képes megfigyelni a távoli univerzumban.
A csillagászok a Melipálon a VIsible Multi-Object Spectrograph (VIMOS) készüléket használták, amely az ESO nagyon nagy távcső-sorozatának 8,2 méteres teleszkópja. A VIMOS körülbelül 1000 galaxis spektrumát képes megfigyelni egy expozícióban, ahonnan meg lehet mérni a vöröseltolódást, tehát a távolságot. A két galaxis megfigyelésének lehetősége egyenértékű lenne két VLT egység-távcső egyidejű használatával. A VIMOS tehát hatékonyan megsokszorozza a VLT hatékonyságát.
Ez lehetővé teszi néhány órán belül azoknak a megfigyeléseknek a befejezését, amelyek csak néhány évvel ezelőtti hónapokra tehetők. A versenytársakhoz képest akár tízszer eredményesebb képességekkel a VIMOS először lehetőséget kínál a távoli univerzum elfogulatlan népszámlálására.
A VIMOS eszköz nagy hatékonyságának felhasználásával a csillagászok csapata elindult a VIMOS VLT Deep Survey-ban (VVDS), amelynek célja az, hogy az ég valamelyik kiválasztott pontján megmérje az összes galaxis vöröseltolódását, a vörös színben a 24. nagyságra fényesebbre, azaz , olyan galaxisok, amelyek akár 16 millióval halványabbak is, mint amit láthatatlan szem lát.
Körülbelül 8000 galaxisból álló mintában, amelyet csak a vörös fényben megfigyelt fényerő alapján választottak ki, csaknem 1000 fényes és erőteljes csillagképző galaxist fedeztek fel a nagy robbanás után 1500 és 4500 millió évvel (vöröseltolódás 1,4 és 5 között). .
"Meglepetésünkre" - mondja Olivier Le F? Vre, a Marseille-i Laboratoire d'Astrophysique (Franciaország) és a VVDS projekt társvezetõje - "ez kétszer-hatszor magasabb, mint amit a korábbi munkák találtak. Ezeket a galaxisokat kihagyták, mert a korábbi felmérések sokkal korlátozóbb módon választottak ki tárgyakat, mint mi. És úgy tették, hogy alkalmazzák a műszerek korábbi generációjának sokkal alacsonyabb hatékonyságát. ”
Noha a megfigyelések és a modellek következetesen jelezték, hogy a világegyetem még nem hozott létre sok csillagot a kozmikus idő első milliárd évében, a tudósok felfedezése e kép jelentős változtatására szólít fel.
Az összes galaxis spektrumát egyesítve egy adott vöröseltolódási tartományban (azaz ugyanabba a korszakba tartozó), a csillagászok megbecsülhetik az ezekben a galaxisokban képződött csillag mennyiségét. Megállapítják, hogy a fiatal világegyetem galaxisai csillagokká alakulnak, évente a Napunk tömegének tíz- és százszorosára.
„Ez a felfedezés azt sugallja, hogy a galaxisok sokkal több csillagot alkottak az univerzum életének korai szakaszában, mint azt korábban gondoltak” - magyarázza Gianpaolo Vettolani, a VVDS projekt másik társvezetője, aki az INAF-IRA-ban dolgozik Bolognában (Olaszország). "Ezek a megfigyelések mélyreható újraértékelést igényelnek a változó univerzumban lévő galaxisok kialakulásáról és fejlődéséről."
Most a csillagászoknak kell elmagyarázniuk, hogyan lehet olyan nagy galaxis-populációt létrehozni, amely több csillagot hoz létre, mint korábban feltételeztük, abban az időben, amikor az Univerzum jelenlegi kora körülbelül 10-20% -a volt.
Eredeti forrás: az ESO sajtóközleménye
