Resim kredisi: PPARC
Gökbilimciler şimdiye kadar, yıldızların oluştuğu düşünüldüğünde, Evrenin evriminde erken bir aşamada neler olduğu hakkında çok fazla veri bulamadılar. Ancak, Şili'deki Gemini gözlemevini kullanan astronomlar tarafından yapılan yeni araştırmalar, 8 ila 11 milyar yıl önce beklenenden daha fazla oluşmuş birkaç gökada ortaya çıkardı. Protogalaksileri birbirine çarpacaklarını düşünüyorlardı, ancak bunun yerine çok olgun galaksiler buldular. Karadeliklerin erken Evren'de çok daha yaygın olması ve hızla gökadalar oluşturmak için çapa görevi görmesi olasıdır.
Şimdiye kadar, gökbilimciler, Evrendeki çoğu yıldızın oluşması beklenen bir dönemi araştırmak için zamanda geriye baktıklarında neredeyse kör olmuşlardı. Bu kritik kozmolojik kör nokta, bir İngiliz bilim adamı da dahil olmak üzere Frederick C. Gillett Gemini Kuzey Teleskobu kullanarak bir ekip tarafından kaldırıldı ve genç Evren'deki birçok gökadanın 8-11 milyar yıl önce beklendiği gibi davranmadığını gösterdi.
Sürpriz: Bu galaksiler, Evrenin evrimindeki bu erken aşamada beklenenden daha eksiksiz ve olgunlaşmış gibi görünüyor. Bu bulgu, asi gençlerle dolu bir odayı selamlamayı ve bakımlı genç yetişkinleri bulmayı bekleyen bir sınıfa giren öğretmene benzer.
Gemini'de gözlem yapan ekibin Eş Araştırmacısı Dr. Roberto Abraham (Toronto Üniversitesi), “Teori bize bu döneme birlikte düşen küçük galaksilerin hakim olması gerektiğini söylüyor” dedi. “Evrendeki yıldızların büyük bir bölümünün Evren oldukça gençken zaten yerinde olduğunu görüyoruz, bu durum böyle olmamalı. Zamanda geriye bakış, galaktik evrimde bu erken dönemde neler olduğunu yeniden düşünmemiz gerektiğini açıkça gösteriyor. Teorisyenlerin kesinlikle kemirecek bir şeyleri olacak! ”
Sonuçlar bugün Atlanta, Georgia'daki Amerikan Astronomi Derneği'nin 203. toplantısında açıklandı. Veriler yakında daha fazla analiz için tüm astronomik topluluğa açıklanacak ve dört makale Astrophysical Journal ve The Astronomical Journal'da yayınlanmak üzere tamamlanmak üzeredir.
Oxford Üniversitesi merkezli İngiltere İkizler Destek Grubu lideri Dr Isobel Hook, soruşturmayı üstlenen çokuluslu İkizler Derin Derin Araştırma (GDDS) ekibinin bir üyesidir. Tekniğin nasıl çalıştığını açıklıyor, Ekip, spektrum adı verilen renklerin gökkuşağına şimdiye kadar kesilmiş en ince galaktik ışığı yakalamak için özel bir teknik kullandı. Toplamda, çoğu “Redshift Çölü” olarak adlandırılan 300'den fazla gökadadan spektrumlar toplandı, evrenin sadece 3-6 milyar yıl olduğu bir döneme bakan teleskoplar tarafından görülen nispeten Evren'in nispeten keşfedilmemiş bir dönemi. eski.
Bu spektrumların Redshift Çölü'ndeki gökadalardan şimdiye kadar elde edilen en eksiksiz örneği temsil ettiğini ekliyor. Geniş bir şekilde ayrılmış dört alandan büyük miktarlarda veri toplayarak, bu araştırma, Hubble Uzay Teleskobu, Keck Gözlemevi, Subaru Teleskopu ve Çok Büyük Teleskop tarafından son on yılda yapılan geçmiş gözlemlerden şüphelenilen sonuçların çıkarılması için istatistiksel temeller sunmaktadır.
Evren şimdiki yaşının sadece% 20-40'ı olduğunda bu dönemdeki zayıf galaksileri incelemek, 8 metrelik aynası ile Gemini North gibi çok büyük bir teleskopun ışık toplama kapasitesini kullanırken bile gökbilimcilere göz korkutucu bir meydan okuma sunuyor. Bu alemdeki önceki tüm gökada araştırmaları, yoğun yıldız oluşumunun meydana geldiği galaksilere odaklanmıştır, bu da spektrum elde etmeyi kolaylaştırır, ancak önyargılı bir örnek oluşturur. GDDS, loş ışıklarından bir spektrum koaksiyonu yapmak için özel teknikler gerektiren en yıldıznormal, daha sönük ve daha büyük galaksiyi barındıran galaksileri içeren daha temsili bir örnek seçebildi.
“İkizler verileri, erken Evren'deki koşulları temsil eden galaksilerin büyük kısmını kapsayan şimdiye kadar yapılmış en kapsamlı araştırmadır. Bunlar, yıldız oluşumundan gelen enerjik ışık eksikliği nedeniyle çalışması daha zor olan büyük gökadalardır. Yıldız oluşturan gençliği uzun süredir geride kalmış olan bu son derece gelişmiş gökadalar orada olmamalı, ama orada olmalılar, ”diyor Baş Müfettiş Dr. Karl Glazebrook (Johns Hopkins Üniversitesi).
Bu sorunu anlamaya çalışan gökbilimciler her şeyi masaya yatırmak zorunda kalabilirler. Anketin üçüncü Eş-Baş Araştırmacısı Dr. Patrick McCarthy (Carnegie Enstitüsü Gözlemevleri), “Mevcut modelleri değiştirmemiz veya bu bulguyu anlamak için yeni bir model geliştirmemiz gerekmiyor. “İkizler spektrumlarından, bunların gerçekten çok olgun galaksiler olduğu açıkça ortada ve belirsiz tozların etkilerini görmüyoruz. Açıkçası galaksilerin erken yaşamları hakkında henüz anlamadığımız bazı önemli yönler var. Kara deliklerin erken Evrende düşündüğümüzden çok daha yaygın olması ve erken galaksi oluşumunun tohumlanmasında daha büyük bir rol oynaması bile mümkündür. ”
Tartışmalı bir şekilde baskın galaktik evrim teorisi, bu erken aşamada galaksi nüfusunun evrimsel yapı taşlarının egemen olması gerektiğini varsaymaktadır. Uygun bir şekilde Hiyerarşik Model olarak adlandırılan bu çalışmada, normalde büyük gökadaların, bu çalışmada incelenenler gibi henüz var olmayacağını ve bunun yerine büyük gökadaların büyüdüğü yerel etkinlik kovanlarından oluşacağını öngörüyor. GDDS bunun böyle olmayabileceğini ortaya koymaktadır.
Bu anketten alınan spektrumlar, yıldızlar tarafından üretilen ağır elementler ("metaller" olarak adlandırılan) tarafından yıldızlararası gazın kirliliğini belirlemek için de kullanılmıştır. Bu, galaksilerdeki yıldız evrim tarihinin önemli bir göstergesidir. Araştırmanın bu yönünü inceleyen Sandra Savaglio (Johns Hopkins Üniversitesi) “Evreni yorumlamamız onu gözlemlediğimiz yoldan büyük ölçüde etkileniyor. GDDS çok zayıf galaksiler gözlemlediğinden, toz varlığından kısmen gizlenmiş olsa bile yıldızlararası gazı tespit edebildik. Yıldızlararası gazın kimyasal bileşimini inceleyerek, araştırmamızdaki galaksilerin beklenenden daha metal bakımından zengin olduğunu keşfettik. ”
Caltech gökbilimcisi Dr. Richard Ellis, “Gemini Deep Deep Survey, hem teknik hem de bilimsel açıdan çok önemli bir başarıyı temsil ediyor. Anket, kozmik tarihin önemli bir döneminde, özellikle de galaksi nüfusunun hareketsiz bileşeni için, şimdiye kadar çalışması zor olan yeni ve değerli bir gökada sayımı sağladı. ”
Redshift Çölü'nde gözlem yapmak, modern astronomları son on yıldır hayal kırıklığına uğrattı. Gökbilimciler Redshift Çölü'nde bol miktarda galaksinin var olması gerektiğini bilseler de, bu sadece bir “çöl” dür çünkü birçoğundan iyi spektrumlar alamıyorduk. Sorun, bu gökadaları incelemek için kullanılan temel spektroskopik özelliklerin kırmızıya kayması gerçeğidir.Çünkü Evren'in genişlemesine bağlı olarak, optik spektrumun Dünya'nın gece zaman atmosferinde zayıf, doğal, karanlık bir ışığa karşılık gelen bir kısmına karşılık gelmesi.
Bu sorunun üstesinden gelmek için Gemini teleskopunda “Nod and Shuffle” adlı sofistike bir teknik kullanıldı. “Nod and Shuffle tekniği, altındaki gökadaların sürekli spektrumlarını ortaya çıkarmak için gece gökyüzünün zayıf doğal ışıltısını atlamamızı sağlar. Bu gökadalar bu gökyüzü parıltısından 300 kat daha sönük durumda ”diyor Gemini'de de takımın bir parçası olan ve verilerin çoğunu alan Dr. gökbilimci Dr. Kathy Roth. “Elektronik ışık detektöründen gelen sinyalde bulunan“ gürültü ”veya kontaminasyon seviyelerini kökten düşürmenin son derece etkili bir yolu olduğu kanıtlandı.”
Her gözlem yaklaşık 30 saatlik eşdeğeri sürdü ve aynı anda yaklaşık 100 spektrum üretti. Tüm proje toplam 120 saatten fazla teleskop süresine ihtiyaç duydu. “Gökyüzünde çok değerli bir zaman, ancak Evren anlayışımızdaki önemli bir% 20'lik boşluğu doldurmamıza izin verdiğini düşündüğünüzde, iyi harcanan zaman geçti” diye ekliyor Dr.Glazebrook birkaç yıl önce Anglo-Avustralya Gözlemevinde iken, gökada gözlemleri için Joss Hawthorn ile Nod ve Shuffle'ın kullanılması.
Redshift Çölü'ndeki önceki çalışmalar, anaakım sistemleri mutlaka temsil etmeyen galaksilere odaklanmıştı. Bu çalışma için, güçlü ultraviyole yayan yıldız patlaması galaksilerinin aşırı örneklenmemesini sağlamak için Las Campanas Kızılötesi Araştırması verilerine dayanarak galaksiler dikkatlice seçilmiştir. Abraham, “Bu çalışma, spektrumun kırmızı ucunu inceleyebildiğimiz için benzersizdir ve bu bize eski yıldızların yaşlarını anlatıyor” diyor. “İkiz pozlamaların 10 katı kadar Geminiabout ile inanılmaz uzun pozlamalar aldık. Bu, genellikle durumdan çok daha zayıf galaksilere bakalım ve sadece gösterişli gençler yerine yıldızların büyük kısmına odaklanalım. Bu, galaksilerin nasıl geliştiğini öğrenmemizi kolaylaştırır. Artık genç nesneleri inceleyerek ve eski nesnelerin galaksi evriminin hikayesine çok fazla katkıda bulunmadığını varsayarak tahmin etmiyoruz. Dışarıda çok sayıda eski gökada olduğu ortaya çıkıyor, ancak bulmak gerçekten zor. ”
Orijinal Kaynak: PPARC Haber Bülteni
