Οι αστρονόμοι κατασκοπεύουν τους πρώτους γαλαξίες που πιάνονται σε έναν κοσμικό ιστό αράχνης
Μια φορά κι έναν καιρό, όταν το Σύμπαν ήταν μόλις τριών δισεκατομμυρίων ετών, άρχισαν να σχηματίζονται γαλαξίες. Τώρα οι αστρονόμοι που χρησιμοποιούν ένα ραδιοτηλεσκόπιο CSIRO έχουν συλλάβει στοιχεία των πρώτων υλών που χρησιμοποίησαν αυτοί οι γαλαξίες για να δημιουργήσουν τα πρώτα τους αστέρια… ψυχρό μοριακό αέριο υδρογόνο, H2. Παρόλο που δεν μπορούμε να το δούμε άμεσα, γνωρίζουμε ότι είναι εκεί χρησιμοποιώντας ένα άλλο αέριο που αποκαλύπτει την παρουσία του - μονοξείδιο του άνθρακα (CO) - έναν πομπό ραδιοκυμάτων.
Το τηλεσκόπιο είναι το τηλεσκόπιο Compact Array Telescope της CSIRO της Αυστραλίας κοντά στο Narrabri, NSW. «Είναι ένα από τα ελάχιστα τηλεσκόπια στον κόσμο που μπορούν να κάνουν τόσο δύσκολη δουλειά, επειδή είναι και εξαιρετικά ευαίσθητο και μπορεί να λάβει ραδιοκύματα με τα σωστά μήκη κύματος», λέει ο αστρονόμος του CSIRO, καθηγητής Ρον Έκερς.
Μία από τις μελέτες αυτών των «ακατέργαστων» γαλαξιών πραγματοποιήθηκε από τον αστρονόμο Δρ. Bjorn Emonts του CSIRO Astronomy and Space Science. Αυτός και άλλοι ερευνητές χρησιμοποίησαν τη Συμπαγής Συστοιχία για να παρατηρήσουν και να καταγράψουν μια γιγαντιαία και μακρινή συνένωση «συστάδων που σχηματίζουν αστέρια ή πρωτογαλαξίες» που συγχωνεύονται για να δημιουργήσουν έναν ενιαίο τεράστιο γαλαξία. Αυτό το πλαίσιο είναι γνωστό ως «SpiderWeb» και θεωρείται ότι απέχει τουλάχιστον δέκα χιλιάδες εκατομμύρια έτη φωτός. Το ραδιοτηλεσκόπιο Compact Array είναι ικανό να συλλάβει την υπογραφή του σχηματισμού άστρων, δίνοντας στους αστρονόμους ζωτικής σημασίας στοιχεία για το πώς οι πρώιμοι γαλαξίες ξεκίνησαν τον σχηματισμό άστρων.
Με μπλε χρώμα, το αέριο μονοξείδιο του άνθρακα που ανιχνεύθηκε μέσα και γύρω από τον ιστό της αράχνης. Πίστωση: B. Emonts et al (CSIRO/ATCA)
Ο 'Spiderweb' φορτώθηκε. Εδώ ο Δρ Emont και οι συνεργάτες του βρήκαν το μοριακό καύσιμο αερίου υδρογόνου που αναζητούσαν. Κάλυψε μια περιοχή του διαστήματος πλάτους σχεδόν ενός τέταρτου εκατομμυρίου ετών φωτός και περιείχε τουλάχιστον εξήντα χιλιάδες εκατομμύρια φορές τη μάζα του Ήλιου! Σίγουρα αυτό έπρεπε να είναι το υλικό που ευθύνεται για τα νέα αστέρια που φαίνονται πασπαλισμένα σε όλη την περιοχή. «Πράγματι, αρκεί να συνεχίσουμε να σχηματίζονται αστέρια για τουλάχιστον άλλα 40 εκατομμύρια χρόνια», λέει ο Emonts.
Σε ένα άλλο ερευνητικό έργο με επικεφαλής τον Δρ. Manuel Aravena του Ευρωπαϊκού Νότιου Αστεροσκοπείου, οι επιστήμονες μέτρησαν το CO - τον δείκτη του H2 - σε δύο πολύ μακρινούς γαλαξίες. Το σήμα των αμυδρά ραδιοκυμάτων ενισχύθηκε από τα βαρυτικά πεδία των επιπρόσθετων γαλαξιών –των μελών της «ορατικής γραμμής»– που δημιούργησαν βαρυτικό φακό. Λέει ο Δρ. Aravena, «Αυτό λειτουργεί σαν μεγεθυντικός φακός και μας επιτρέπει να βλέπουμε ακόμη πιο μακρινά αντικείμενα από τον Ιστό της Αράχνης».
Η ομάδα του Δρ. Aravena πήγε στη δουλειά μετρώντας την ποσότητα του Η2 και στους δύο γαλαξίες που μελετούσαν. Ένα από αυτά, το SPT-S 053816-5030.8, παρήγαγε αρκετές ραδιοεκπομπές για να τους επιτρέψει να συμπεράνουν πόσο γρήγορα σχηματιζόταν αστέρια – «μια εκτίμηση ανεξάρτητη από τους άλλους τρόπους με τους οποίους οι αστρονόμοι μετρούν αυτό το ρυθμό».
Η συμπαγής συστοιχία συντονίστηκε. Χάρη σε μια αναβάθμιση που αύξησε το εύρος ζώνης της – την ποσότητα του ραδιοφάσματος που μπορεί να παρατηρηθεί ανά πάσα στιγμή – είναι πλέον δεκαέξι φορές ισχυρότερη και ικανή να φτάσει σε εύρος από 256 MHz έως 4 GHz. Αυτό το κάνει πολύ ευαίσθητο αυτί!
«Το Compact Array συμπληρώνει το νέο τηλεσκόπιο ALMA στη Χιλή, το οποίο αναζητά τις υψηλότερες συχνότητες μετάβασης του CO», λέει ο Ron Ekers.
Πηγή αρχικής ιστορίας: CSIRO News Release
