13 далечни галактики, открити в проба от небето. Кредит за изображение: ESO. Щракнете за уголемяване
Една от основните цели на космологията на наблюдението е да проследи начина, по който са се образували и еволюирали галактиките и да я сравни с прогнозите от теоретичните модели. Следователно е важно да се знае възможно най-точно колко галактики са съществували във Вселената в различни епохи.
Това е по-лесно да се каже, отколкото да се направи. Всъщност, ако броенето на галактики от дълбоки астрономически изображения е сравнително право, измерването на тяхното разстояние - следователно, епохата в историята на Вселената, където я виждаме [1] - е много по-трудна. Това изисква вземане на спектър на галактиката и измерване на нейното червено изместване [2].
Въпреки това, за най-слабите галактики - които най-вероятно са най-отдалечените и следователно най-старите - това изисква много време за наблюдение на най-големия телескоп. Досега астрономите трябваше първо внимателно да изберат кандидат-галактиките с високо червено изместване, за да сведат до минимум времето, прекарано за измерване на разстоянието. Но изглежда, че астрономите са били твърде внимателни в това и затова са имали грешна картина за популацията на галактиките.
По-добре би било „просто“ да наблюдавате в даден кръг на небето всички галактики, по-ярки от дадена граница. Но разглеждането на един обект наведнъж би направило такова проучване невъзможно.
За да се справи с предизвикателството, екип от френски и италиански астрономи [3] използва най-големия възможен телескоп с високо специализиран, много чувствителен инструмент, който е в състояние да наблюдава много голям брой (слаби) обекти в отдалечената Вселена едновременно.
Астрономите използваха VIsible многообектния спектрограф (VIMOS) на Melipal, един от 8,2-метровите телескопи на много големия телескоп от масив на ESO. VIMOS може да наблюдава спектрите на около 1000 галактики при едно излагане, от което могат да се измерват червените измествания, следователно и разстоянията. Възможността да се наблюдават две галактики наведнъж би било еквивалентно на използването на два телескопа VLT Unit едновременно. По този начин VIMOS ефективно умножава ефективността на VLT стотици пъти.
Това дава възможност за приключване на няколко часа наблюдения, които биха отнели месеци само преди няколко години. С възможности до десет пъти по-продуктивни от конкурентните инструменти, VIMOS предлага възможност за първи път да извърши безпристрастно преброяване на далечната Вселена.
Използвайки високата ефективност на инструмента VIMOS, екипът от астрономи се включи в дълбокото проучване на VIMOS VLT (VVDS), чиято цел е да измери в някакъв избран пластир на небето червеното изместване на всички галактики, по-ярки от магнитуд 24 в червено, т.е. , галактики, които са до 16 милиона по-бледи от онова, което не може да види окото.
В обща извадка от около 8000 галактики, избрани само въз основа на наблюдаваната им яркост в червена светлина, бяха открити почти 1000 ярки и енергично звездни образуващи галактики в епоха от 1500 до 4500 милиона години след Големия взрив (червено изместване между 1,4 и 5) ,
„За наша изненада“, казва Оливие Льо Фреда, от Laboratoire d´Astrophysique de Marseille (Франция) и ко-лидер на проекта VVDS, „това е два до шест пъти по-високо, отколкото беше открито в предишни произведения. Тези галактики бяха пропуснати, тъй като предишните проучвания бяха избрали обекти по много по-ограничителен начин от нас. И направиха това, за да приспособят много по-ниската ефективност на предишното поколение инструменти. "
Въпреки че наблюденията и моделите последователно сочат, че Вселената все още не е образувала много звезди през първите милиарди години от космическото време, откритието, направено от учените, изисква значителна промяна в тази картина.
Комбинирайки спектрите на всички галактики в даден диапазон на червено изместване (т.е. принадлежащи към същата епоха), астрономите биха могли да преценят количеството звезда, образувано в тези галактики. Те откриват, че галактиките в младата Вселена се превръщат в звезди между 10 и 100 пъти по-големи от масата на нашето Слънце за една година.
„Това откритие предполага, че галактиките са образували много повече звезди в началото на живота на Вселената, отколкото се е смятало досега“, обяснява Джанпаоло Ветолани, другият ко-лидер на проекта VVDS, работещ в INAF-IRA в Болоня (Италия). „Тези наблюдения ще изискват задълбочена преоценка на нашите теории за формирането и еволюцията на галактиките в променящата се Вселена.“
Сега остава астрономите да обяснят как човек може да създаде толкова голяма популация от галактики, произвеждайки повече звезди, отколкото се предполагаше по-рано, в момент, когато Вселената е била около 10-20% от сегашната си възраст.
Оригинален източник: ESO News Release
