Resim kredisi: ESO
ESO’nun Çok Büyük Teleskopu üzerindeki ISAAC yakın kızılötesi aletini ve yerçekimi merceğinin büyütme etkisini kullanarak, Fransız ve İsviçreli gökbilimcilerden oluşan bir ekip [2], en uzak olduğu düşünülen birkaç zayıf gökada buldu.
Bu adaylardan birinin daha ileri spektroskopik çalışmaları, şimdi Evrende bilinen en uzak galaksinin yeni rekor sahibi ve açık arayla güçlü bir durum sağlamıştır.
Abell 1835 IR1916 olarak adlandırılan yeni keşfedilen gökada, 10 [3] oranında kırmızıya kayıyor ve yaklaşık 13.230 milyon ışık yılı uzaklıkta bulunuyor. Bu nedenle, Evrenin sadece 470 milyon yaşında, yani şu anki yaşının neredeyse yüzde 3'ünde olduğu bir zamanda görülür.
Bu ilkel gökada, Gökadamız Samanyolu'ndan on bin kat daha az büyük görünüyor. Evrenin Karanlık Çağlarına son veren birinci sınıf nesneler arasında olabilir.
Bu dikkat çekici keşif, erken evrenin keşfi için kızıl ötesi yakın alanda büyük yer tabanlı teleskopların potansiyelini göstermektedir.
Geçmişi kazmak
En eski kalıntıları bulmak için daha derine ve daha derine inen paleontologlar gibi, gökbilimciler çok genç Evreni incelemek için daha fazla ve daha fazla bakmaya çalışırlar. Nihai görev? Büyük Patlama'dan hemen sonra oluşan ilk yıldızları ve galaksileri bulmak.
Daha doğrusu, gökbilimciler son “bilinmeyen bölgeleri”, “Karanlık Çağlar” ve “Kozmik Rönesans” arasındaki sınırı araştırmaya çalışıyorlar.
13.700 milyon yıl önce gerçekleştiğine inanılan Big Bang'den kısa bir süre sonra, Evren karanlığa gömüldü. Primordial ateş topundan gelen kalıntı radyasyon, daha uzun dalga boylarına doğru kozmik genişleme ile gerilmişti ve henüz geniş alanı aydınlatabilecek ne yıldızlar ne de kuasarlar oluşmadı. Evren soğuk ve opak bir yerdi. Dolayısıyla bu karanlık dönem oldukça makul bir şekilde “Karanlık Çağlar” olarak adlandırılmaktadır.
Birkaç yüz milyon yıl sonra, ilk nesil yıldızlar ve daha sonra hala ilk galaksiler ve kuasarlar, yoğun Evren üzerindeki sisi yavaşça kaldıran yoğun ultraviyole radyasyon üretti.
Bu Karanlık Çağların sonu idi ve bir kez daha insanlık tarihinden devralınan bir terimle bazen “Kozmik Rönesans” olarak anılıyor.
Gökbilimciler tam olarak Karanlık Çağların ne zaman ve nasıl bittiğini tespit etmeye çalışıyorlar. Bu, en uzak nesneleri aramayı gerektirir, çok dikkatli bir gözlem stratejisiyle birleştirilen yalnızca en büyük teleskopların alabileceği bir zorluk.
Kütleçekimsel Teleskop Kullanma
8-10 metrelik sınıf teleskopların ortaya çıkmasıyla son on yılda olağanüstü ilerleme sağlanmıştır. Nitekim o zamandan beri yaklaşık 12 milyar ışıkyılı mesafesine (yani 3 [3] kırmızıya kaymaya kadar) birkaç bin gökada ve kuasar gözlemlemek mümkün hale gelmiştir. Başka bir deyişle, gökbilimciler artık bireysel galaksileri, oluşumlarını, evrimlerini ve evrenin geçmiş tarihinin tipik olarak% 85'inden fazlasını diğer özelliklerini inceleyebilmektedir.
Bununla birlikte, geçmişte galaksilerin ve kuasarların gözlemleri kıt hale gelir. Şu anda, Big Bang'den yaklaşık 1.200 ila 750 milyon yıl sonra sadece bir avuç çok zayıf gökada görülmektedir (kırmızıya kayma 5-7). Bunun ötesinde, bu kaynakların zayıflığı ve ışıklarının optikten yakın kızılötesine kayması şimdiye kadar yapılan çalışmaları ciddi şekilde sınırladı.
En erken oluşmuş gökada arayışında önemli bir atılım, ESO’nun kızılötesine yakın hassas enstrüman ISAAC ile donatılmış Çok Büyük Teleskopu (VLT) kullanan bir grup Fransız ve İsviçreli gökbilimci [2] tarafından gerçekleştirildi. Bunu başarmak için, bir gökada kümesinin - Yerçekimi Teleskopunun - ışık amplifikasyon etkisini, VLT'nin ışık toplama gücü ve Paranal'da hüküm süren mükemmel gökyüzü koşulları ile birleştirmek zorunda kaldılar.
Uzak galaksileri arama
Böylesine zayıf, zor nesneler için avcılık özel bir yaklaşım gerektirir.
Her şeyden önce, Abell 1835 adlı bir gökada kümesinin çok derin görüntüleri, VLT'deki ISAAC yakın kızılötesi alet kullanılarak alındı. Bu nispeten yakın kitlesel kümeler, yerçekimi Mercekleme adı verilen ve Einstein'ın Genel Görelilik teorisi tarafından öngörülen bir fenomen olan arka plan kaynaklarının ışığını bükebilir ve yükseltebilir.
Bu doğal amplifikasyon, gökbilimcilerin, aksi halde görülemeyecek kadar zayıf olacak galaksilere bakmalarını sağlar. Yeni keşfedilen galaksi durumunda, ışık yaklaşık 25 ila 100 kez yükseltilir! VLT'nin gücü ile birleştiğinde, bu galaksinin bir görüntüsünü almak ve hatta bir spektrum almak mümkün olmuştur. Gerçekten de, doğal amplifikasyon VLT'nin diyaframını 8,2 m'den 40-80 m'ye etkili bir şekilde arttırır.
Farklı dalga boylarında çekilen derin IR'ye yakın görüntüler, gökbilimcilerin görüntüdeki birkaç bin gökadanın özelliklerini karakterize etmesine ve bir avuç tanesini potansiyel olarak çok uzak galaksiler olarak seçmelerine izin verdi. Mauna Kea üzerindeki Kanada-Fransa-Hawaii Teleskobu'nda (CFHT) çekilen daha önce elde edilen görüntüleri ve Hubble Uzay Teleskobu'ndan görüntüleri kullanarak, bu galaksilerin gerçekten optikte görülmediği doğrulandı. Bu şekilde, Evren 700 milyon yıldan daha küçükken ışığı yayılmış olabilecek altı aday yüksek kırmızıya kayma gökadası tanındı.
Bu galaksilerden birinin mesafesini daha kesin bir şekilde belirlemek ve elde etmek için, gökbilimciler, VLT'de ISAAC'ı tekrar kullanmak için Direktör'ün İsteğe Bağlı Zamanını elde ettiler, ancak bu sefer spektroskopik modunda. Verilerin birkaç aylık dikkatli analizinden sonra, gökbilimciler yakın kızılötesi alanda zayıf ama net bir spektral özellik tespit ettiklerine inanıyorlar. Gökbilimciler, bu özelliğin kesinlikle bu nesnelerin tipik Lyman-alfa emisyon çizgisi olduğu konusunda güçlü bir durum ortaya koymuşlardır. Laboratuvarda 0.1216 um dalga boyunda, yani ultraviyolede meydana gelen bu çizgi, 1.34 um'de yakın kızılötesine gerildi ve Abell 1835 IR1916'yı kırmızıya kayma olduğu bilinen ilk gökada haline getirdi. 10.
Bugüne kadar bilinen en uzak galaksi
Bu, z = 6.6'da spektroskopik olarak doğrulanmış kayıttan daha büyük bir kırmızıya kayma ve ilk çift haneli bir kırmızıya kayma için en güçlü durumdur. Evrenin yaşını bir insanın ömrüne (80 yıl, örneğin) göre ölçeklendiren, daha önce teyit edilen kayıt dört yıllık bir yürümeye başlayan çocuk gösterdi. Mevcut gözlemlerle, çocuğun iki buçuk yaşındayken bir resmi var.
Bu galaksinin çeşitli dalga bantlarında elde ettiği görüntülerden, gökbilimciler yoğun bir yıldız oluşumu dönemi geçirdiğini düşünüyorlar. Ancak oluşan yıldız miktarının Güneş kütlesinin sadece 10 milyon katı, Gökadamızın Samanyolu kütlesinden yaklaşık on bin kat daha küçük olduğu tahmin edilmektedir.
Başka bir deyişle, gökbilimcilerin gördükleri günümüz büyük gökadalarının ilk yapı taşıdır. Bu bulgu, günümüzde çok sayıda “yapı taşı”, geçmişte daha küçük ve daha genç gökadaların birleşmesi ile görülen büyük galaksilerin art arda birikmesine karşılık gelen galaksi oluşumu sürecine ilişkin mevcut anlayışımıza iyi uymaktadır.
Sisi Evren üzerinde kaldıran ve Karanlık Çağlara son veren ilk ışık kaynaklarını sağlayan bu yapı taşlarıdır.
Observatoire Midi-Pyr? N (Fransa) ve ekibin eş lideri Roser Pell? İçin, “bu gözlemler ESO'nun Paranal Gözlemevi gibi mükemmel gökyüzü koşullarında ve güçlü yerçekimi mercekleri kullanarak, doğrudan gözlemler gösteriyor Karanlık Çağlara yakın uzak gökadaların en iyi yer tabanlı teleskoplarla mümkün. ”
Takımın diğer eş lideri Cenevre Gözlemevi ve Üniversitesi'nden (İsviçre) Daniel Schaerer heyecanlı: “Bu keşif, erken Evren'deki ilk yıldızların ve galaksilerin gelecekteki keşiflerinin yolunu açıyor.”
Daha fazla bilgi
Bu Basın Bülteni'nde sunulan bilgiler, Avrupa araştırma dergisi “Astronomi ve Astrofizik” de (A&A, cilt 416, sayfa L35; Roser Pell tarafından z = 10.0 ”mercekli bir galaksinin ISAAC / VLT gözlemleri? , Daniel Schaerer, Johan Richard, Jean-Fran, Le Borgne ve Jean-Paul Kneib). Web'de EDP web sitesinde bulunabilir.
Ek açıklamalar ve görseller yazarların web sayfasında, http://obswww.unige.ch/sfr ve http://webast.ast.obs-mip.fr/galaxies/ adresinde bulunabilir.
Orijinal Kaynak: ESO Haber Bülteni
