Egy egyedülálló, új műszer egy erős távcsővel és egy kis természeti segítséggel kombinálva lehetővé tette a kutatóknak, hogy bepillantást nyerjenek a fiatal univerzum szívében lévő galaktikus óvodába. A körülbelül 13,8 milliárd évvel ezelőtti ősrobbanás után a korai univerzumot hatalmas, semleges diffúz gázfelhők töltötték meg, amelyeket bomló Lyman-α-rendszereknek vagy DLA-knak neveznek. Ezek a DLA-k galaktikus óvodaként szolgáltak, mivel a bennük lévő gázok lassan lecsapódtak, elősegítve a csillagok és galaxisok kialakulását. Ma is megfigyelhetők, de nem egyszerű. "A DLA-felhők kulcsfontosságúak a galaxisok létrejöttének megértésében az univerzumban, de általában nehéz megfigyelni őket, mivel a felhők túlságosan diffúzok, és maguk sem bocsátanak ki fényt" - mondta a tudósok, Rongmon Bordoloy, az észak-karolinai fizika professzora. Állami Egyetem és szerzői kutatás.
Jelenleg az asztrofizikusok kvazárokat – fényt kibocsátó szupermasszív fekete lyukakat – „háttérvilágításként” használnak a DLA-felhők észlelésére. És bár ez a módszer lehetővé teszi a kutatók számára, hogy pontosan meghatározzák a DLA-k helyét, a kvazárokból származó fény apró nyársként működik a hatalmas felhőben, megnehezítve a teljes méretük és tömegük mérésére tett kísérleteket.
Ale Bordoloy és John O'Meara, az Egyesült Államok obszervatóriumának vezető tudósa. A hawaii Kamuelben található Keka egy gravitációs lencsés galaxis és integrált térspektroszkópia segítségével sikerült megkerülnie ezt a problémát, és megfigyelt két DLA-t és a bennük lévő galaxisokat, amelyek körülbelül 11 milliárd évvel ezelőtt, nem sokkal az Ősrobbanás után alakultak ki.
"A gravitációs lencsékkel rendelkező galaxisok hosszúkásnak és fényesnek tűnő galaxisok" - mondja Bordoloy. "Ez azért van, mert a galaxis előtt van egy gravitációs tömegű szerkezet, amely eltorzítja a belőle érkező fényt, miközben felénk mozog. Ennek eredményeként az objektum felnagyított változatát nézzük – ez olyan, mintha egy űrtávcsövet használnánk, amely nagyít és jobb vizualizációt biztosít."
Ennek kettős az előnye: egyrészt a háttérobjektum az égbolt által megnyúlt és világos, így könnyen rögzíthető a spektrális leolvasás az objektum különböző részeiről. Másodszor, mivel a lencse kitágítja az objektumot, nagyon kis részek is megvizsgálhatók. Például, ha egy objektum átmérője egy fényév, akkor nagyon nagy pontossággal tudjuk tanulmányozni a kis darabokat.
A spektrális leolvasások lehetővé teszik az asztrofizikusok számára, hogy „lássák” a mélyűr szabad szemmel nem látható elemeit, például a diffúz gáznemű DLA-kat és a bennük lévő potenciális galaxisokat. A bizonyítékok gyűjtése általában hosszú és fáradságos folyamat. A tudósok azonban úgy oldották meg ezt a problémát, hogy integrált spektroszkópiát végeztek a Keck Cosmic Web Imager segítségével.
Az integrált térspektroszkópia lehetővé tette a kutatók számára, hogy az égbolt azon területének minden egyes pixelénél megkapják a spektrumot, amelyre irányultak, így az égbolt kiterjedt objektumának spektroszkópiája nagyon hatékony. Ez az innováció a megnyúlt és fényes gravitációs lencsés galaxissal kombinálva lehetővé tette a csapat számára, hogy nagy pontossággal térképezze fel a DLA diffúz gázát az égen. Ezzel a módszerrel a kutatók nemcsak a két DLA méretét tudták meghatározni, hanem azt is, hogy tartalmaznak-e gazdagalaxisokat.
"Szinte egész pályafutásom során erre a kombinációra vártam: egy elég erős távcsőre és műszerre, és a természet egy kis szerencsét ad nekünk, hogy nem egy, hanem két DLA-t tanulmányozhassunk új módon" - mondták a tudósok. – Nagyszerű látni, hogy a tudomány a gyakorlatban is megvalósul.
A DLA egyébként óriási. Több mint 17,4 kiloparszek átmérőjével a modern Tejútrendszer méretének több mint kétharmada. Összehasonlításképpen: 13 milliárd évvel ezelőtt egy tipikus galaxis átmérője kevesebb, mint 5 kiloparszek. Egy parszek 3,26 fényév, egy kiloparszek pedig 1000 parszek, tehát a fénynek körülbelül 56 723 évbe telik áthaladni minden DLA-n.
Segíthet Ukrajnának az orosz megszállók elleni küzdelemben. Ennek legjobb módja, ha adományokat adományoz az ukrán fegyveres erőknek ezen keresztül Savelife vagy a hivatalos oldalon keresztül NBU.
Olvassa el még:
- A modern tüzérség Ukrajna szuperfegyvere. És miért van itt Elon Musk?
- A csillagászok egy "arany standard" csillagot fedeztek fel a Tejútrendszerben