Unikalus naujas instrumentas kartu su galingu teleskopu ir nedidele gamtos pagalba leido tyrinėtojams žvilgtelėti į galaktikos darželį jaunos visatos širdyje. Po Didžiojo sprogimo, įvykusio maždaug prieš 13,8 milijardo metų, ankstyvoji visata buvo užpildyta didžiuliais neutralių difuzinių dujų debesimis, žinomomis kaip pūvančios Lyman-α sistemos arba DLA. Šios DLA tarnavo kaip galaktikos darželiai, nes juose esančios dujos lėtai kondensavosi, skatindamos žvaigždžių ir galaktikų formavimąsi. Jų galima pastebėti ir šiandien, tačiau tai nėra lengva. „DLA debesys yra labai svarbūs norint suprasti, kaip visatoje formuojasi galaktikos, tačiau paprastai juos sunku stebėti, nes debesys yra per daug išsklaidyti ir patys neskleidžia šviesos“, – sakė mokslininkai, būtent Rongmonas Bordoloy, Šiaurės Karolinos fizikos profesorius. Valstybinis universitetas ir autoriaus tyrimas.
Šiuo metu astrofizikai naudoja kvazarus – supermasyvias juodąsias skyles, kurios skleidžia šviesą – kaip „apšvietimą“, kad aptiktų DLA debesis. Ir nors šis metodas leidžia tyrėjams tiksliai nustatyti DLA vietą, kvazarų šviesa veikia kaip maži sruogeliai per didžiulį debesį ir apsunkina bandymus išmatuoti bendrą jų dydį ir masę.
Ale Bordoloy ir John O'Meara, vyriausiasis JAV observatorijos mokslininkas. Keka iš Kamuelio, Havajuose, rado būdą išspręsti šią problemą, naudodamas gravitacinio lęšio galaktiką ir integruotą lauko spektroskopiją, kad stebėtų dvi DLA ir jų viduje esančias galaktikas, susiformavusias maždaug prieš 11 milijardų metų, netrukus po Didžiojo sprogimo.
„Gravitacinio lęšio galaktikos yra galaktikos, kurios atrodo pailgos ir ryškios“, - sako Bordoloy. „Taip yra todėl, kad priešais galaktiką yra gravitaciškai masyvi struktūra, kuri iškreipia iš jos sklindančią šviesą, kai ji juda link mūsų. Dėl to mes žiūrime į padidintą objekto versiją – tai tarsi kosminis teleskopas, kuris priartina ir suteikia mums geresnę vizualizaciją.
To pranašumas yra dvejopas: pirma, foninis objektas yra pailgintas dangaus ir šviesus, todėl lengva užfiksuoti spektrinius rodmenis iš skirtingų objekto dalių. Antra, kadangi lęšis išplečia objektą, galima apžiūrėti labai mažas dalis. Pavyzdžiui, jei objektas yra vienų šviesmečių skersmens, mes galime labai tiksliai ištirti mažus gabalus.
Spektriniai rodmenys leidžia astrofizikams „pamatyti“ plika akimi nematomus giliosios erdvės elementus, tokius kaip difuzinės dujinės DLA ir potencialios juose esančios galaktikos. Paprastai įrodymų rinkimas yra ilgas ir kruopštus procesas. Tačiau mokslininkai šią problemą išsprendė atlikdami integruotą spektroskopiją naudodami Keck Cosmic Web Imager.
Integrali lauko spektroskopija leido tyrėjams gauti spektrą kiekviename taške dangaus srityje, į kurią jis buvo nukreiptas, todėl išplėstinio objekto danguje spektroskopija buvo labai efektyvi. Ši naujovė kartu su pailga ir ryškia gravitacinio lęšio galaktika leido komandai labai tiksliai nustatyti DLA pasklidusias dujas danguje. Taikydami šį metodą mokslininkai sugebėjo nustatyti ne tik dviejų DLA dydį, bet ir tai, kad juose yra galaktikų šeimininkų.
„Šio derinio laukiau beveik visą savo karjerą: pakankamai galingas teleskopas ir instrumentas, o gamta suteikia mums šiek tiek sėkmės nauju būdu ištirti ne vieną, o dvi DLA“, – sakė mokslininkai. „Smagu, kad mokslas įgyvendinamas praktiškai“.
Beje, DLA yra didžiulė. Daugiau nei 17,4 kiloparseko skersmens jie yra daugiau nei du trečdaliai šiuolaikinės Paukščių Tako galaktikos dydžio. Palyginimui, prieš 13 milijardų metų įprastos galaktikos skersmuo buvo mažesnis nei 5 kiloparsekai. Parsekas yra 3,26 šviesmečio, o kiloparsekas yra 1000 parsekų, todėl šviesa per kiekvieną DLA keliauja apie 56 723 metus.
Jūs galite padėti Ukrainai kovoti su Rusijos įsibrovėliais. Geriausias būdas tai padaryti – aukoti lėšas Ukrainos ginkluotosioms pajėgoms per Išgelbėk gyvybę arba per oficialų puslapį NBU.
Taip pat skaitykite:
- Šiuolaikinė artilerija yra superinis Ukrainos ginklas. O kodėl čia Elonas Muskas?
- Astronomai Paukščių Take atrado „aukso standarto“ žvaigždę