Група от новооткритите галактики по техниката на Лиман-прекъсване. Кредит за изображения: Астрономия и Астрофизика. Щракнете за уголемяване
Международен екип от астрономи извърши едно от най-подробните проучвания на най-отдалечените галактики. Тези галактики са толкова далеч, виждаме ги така, както изглеждаха, когато Вселената беше под половината от сегашната си епоха. Една от големите изненади на това проучване; обаче, доколко тези млади галактики съответстват на структурите, които виждаме в настоящата Вселена. Това означава, че галактиките вероятно са се развили чрез сблъсъци и сливания много по-рано, отколкото се смяташе досега.
Екип от астрономи от Франция, САЩ, Япония и Корея, водени от Денис Бургарела наскоро откри нови галактики в Ранната Вселена. Те са открити за първи път както в близост до UV, така и в далечната инфрачервена дължина на вълната. Откритията им ще бъдат докладвани в следващ брой на Astronomy & Astrophysics. Това откритие е нова стъпка в разбирането как се развиват галактиките.
Астрономът Денис Бургарела (Observatoire Astronomique Marseille Provence, Laboratoire d'Astrophysique de Marseille, Франция) и неговите колеги от Франция, САЩ, Япония и Корея наскоро обявиха своето откриване на нови галактики в ранната Вселена и за първи път в близкото UV и в далечната инфрачервена дължина на вълната. Това откритие води до първото задълбочено проучване на ранните галактики. Откритието ще бъде докладвано в следващ брой на Astronomy & Astrophysics.
Познанията за ранните галактики постигнаха голям напредък през последните десет години. От края на 1995 г. астрономите използват нова техника, известна като „техниката на разрушаване на Лиман”. Тази техника позволява да се открият много далечни галактики. Те се виждат такива, каквито са били, когато Вселената е била много по-млада, като по този начин са разкривали как галактиките се формират и развиват. Техниката за разкъсване на Лиман е преместила границата на далечните галактически проучвания още повече до червено изместване z = 6-7 (това е около 5% от сегашната епоха на Вселената). В астрономията червеното изместване означава изместване на светлинна вълна от галактика, отдалечена от Земята. Светлинната вълна се измества към по-големи дължини на вълната, тоест към червения край на спектъра. Колкото по-високо е червеното изместване на една галактика, толкова по-далече е от нас.
Техниката на Лиман-прекъсване се основава на характерното „изчезване“ на далечни галактики, наблюдавани в далечините на UV-дължината на вълните. Тъй като светлината от далечна галактика почти напълно се абсорбира от водород при 0,912 nm (благодарение на абсорбционните линии на водород, открити от физика Теодор Лиман), галактиката „изчезва“ в далечния ултравиолетов филтър. Фигура 2 илюстрира „изчезването“? на галактиката в далечния UV филтър. Прекъсването на Лиман теоретично трябва да възникне при 0.912 nm. Фотоните с по-къси дължини на вълната се абсорбират от водород около звезди или в наблюдаваните галактики. За галактиките с високо червено изместване, прекъсването на Лиман е преместено така, че да възникне при по-голяма дължина на вълната и да се наблюдава от Земята. От наземните наблюдения астрономите понастоящем могат да открият галактики с диапазон на червено изместване от z ~ 3 до z ~ 6. Въпреки това, веднъж открит, все още е много трудно да се получи допълнителна информация за тези галактики, тъй като те са много слаби.
За първи път Денис Бургарела и неговият екип успяха да открият по-малко далечни галактики чрез техниката на Лиман-прекъсване. Екипът събра данни от различен произход: UV данни от спътника на НАСА GALEX, инфрачервени данни от спътника SPITZER и данни във видимия обхват на телескопите ESO. От тези данни те подбраха около 300 галактики, показващи далеч UV-изчезване. Тези галактики имат червено изместване, вариращо от 0,9 до 1,3, тоест те се наблюдават в момент, когато Вселената е имала по-малко от половината от сегашната си възраст. Това е първият път, когато голяма проба от Галаксии за счупване на Лиман е открита при z ~ 1. Тъй като тези галактики са по-малко отдалечени от наблюдаваните досега проби, те също са по-ярки и по-лесни за изследване на всички дължини на вълната, като по този начин позволяват да се извърши задълбочен анализ от UV до инфрачервен лъч.
Предишни наблюдения на далечни галактики доведоха до откриването на два класа галактики, единият от които включва галактики, които излъчват светлина в близкия UV и видимите обхвати на дължината на вълната. Другият тип галактика излъчва светлина в инфрачервения (IR) и субмилиметровия обхват. UV галактиките не са наблюдавани в инфрачервения диапазон, докато IR галактиките не са наблюдавани в UV. По този начин беше трудно да се обясни как такива галактики могат да се превърнат в съвременни галактики, които излъчват светлина на всяка дължина на вълната. С работата си Денис Бургарела и неговите колеги направиха крачка към решаването на този проблем. При наблюдение на тяхната нова проба от z ~ 1 галактики, те установили, че около 40% от тези галактики излъчват светлина и в инфрачервения диапазон. Това е първият път, когато значителен брой далечни галактики са наблюдавани както в UV и IR диапазона на дължината на вълната, включващи свойствата на двата основни типа.
От наблюденията си върху тази извадка екипът извежда и различни сведения за тези галактики. Комбинирането на UV и инфрачервени измервания дава възможност да се определи скоростта на формиране на звезди в тези далечни галактики за първи път. Звездите се формират там много активно, със скорост от няколкостотин до хиляда звезди годишно (само няколко звезди в момента се формират в нашата Галактика всяка година). Екипът също изучава морфологията им и показва, че повечето от тях са спирални галактики. Досега се смяташе, че далечните галактики са главно взаимодействащи галактики с неправилни и сложни форми. Денис Бургарела и неговите колеги показаха, че галактиките в тяхната проба, виждани, когато Вселената е имала около 40% от сегашната си епоха, имат правилни форми, подобни на днешните галактики като нашата. Те внасят нов елемент в нашето разбиране за еволюцията на галактиките.
Оригинален източник: Astronomy & Astrophysics News Release
