Светлината от древните галактики осветява 40-годишната мистерия на ранната Вселена

Диаграма на размера на газовите облаци

Впечатление на художника, че използва фонова галактика за измерване на размера и състава на облаците прах и газ, които засяват други галактики. (Снимка: Адриан Малек и Мари Мартиг)



Ранните галактики осветяват десетилетия загадка, помагайки да се определи размерът и съставът на газовите облаци, отговорни за образуването на техните съседи.



Нова техника използва светлината от някои от първите галактики за осветяване на газови облаци от ранната Вселена.

„Тези газови облаци - техният размер е неуловим от десетилетия, въпреки че ни разказват огромно количество за еволюцията на галактиките“, каза Джеф Кук, астрофизик от университета Суинбърн в Австралия, на пресконференция на 227 -ата среща на Американската астрономическа Общество, проведено в Кисими, Флорида, по -рано този месец. Кук работи с Джон О'Миара, астрофизик от колежа Сейнт Майкъл във Върмонт, за да създаде нова техника за осветяване на облаците от газ, които изграждат галактики като Млечния път. [Гледайте 13,7 милиарда години галактическа еволюция за по -малко от минута (видео)]



„Сега имате изчерпателна извадка“, каза Кук. 'Можете да изучавате всички галактики и да научите как са се образували от началото до сега.'

Нова ера

След Големия взрив облаци от газ и прах проникнаха във Вселената. Когато тези облаци се сляха , те образуват купове, които създават звезди и в крайна сметка галактики. Тъй като светлината отнема време за пътуване през космоса, тъй като астрономите зяпат на големи разстояния, те могат да видят обекти, както са се появили в началото на живота на Вселената. Това означава, че те могат да наблюдават ранни газови и прахови облаци, известни като амортизирани алфа системи на Лиман (DLA), както са се появили преди 11 милиарда години, само няколко милиарда години след Големия взрив (който се е случил преди около 13,8 милиарда години). Смята се, че тези облаци са предшественици на ранните галактики.

Кук и неговият екип използваха обсерваторията Кек в Хавай и данни от Много големия телескоп на Европейската южна обсерватория в Чили, за да измерват размера и характеристиките на 10 DLA с нова техника, която трябва да помогне за характеризиране на облаците от ранен газ. Те погледнаха през материала към големи галактики зад него, които осигуряват значителна светлина , за да се разберат както размерите, така и химията на древните облаци.



Преди това учените са използвали светлина от квазари , някои от най -ярките обекти във Вселената, за да разберат химията на ранните галактически семена. Ако светлината от квазар преминава през DLA преди да достигне Земята, елементите в облака биха погълнали част от нея, осигурявайки представа за нейния състав.

Но квазарите са малки и осигуряват само надникване през малка част от един от тези огромни облаци, които могат да се простират на 33 до 330 квадратни светлинни години, според Кук-по същество с размерите на по-малки галактики от ранната Вселена.

Ако една галактика беше приблизително с размерите на колежа, използването на квазар за изследване на част от нея би било като използването на лазерна показалка за осветяване на регион. Използването на светлината на фонова галактика осигурява до 100-милионно увеличение на изследваната площ, каза Кук.



- Това е огромно - каза Кук. 'Това е нова ера в изучаването на тези обекти.'

По-големият източник на светлина не само позволява по-задълбочена сонда на огромните облаци; също така може да помогне на астрономите да разберат колко голям е облакът. Освен това галактиките са много по -често срещани от квазарите. Ако DLA е по -голям от светлината от фоновата галактика, астрономите също могат да използват други галактики, за да изследват облака.

Астрономите успешно използваха малки телескопи, за да изследват тяхната проба, но Кук нарече новооткритата техника „навременна“ поради увеличаването на по -големите телескопи, което може да направи метода още по -ефективен. Инструменти като телескопа с тридесет метра в Хавай, който ще бъде пуснат онлайн през следващото десетилетие, биха могли да помогнат за картографирането на облаците от газ, които се развиват в галактики като нашата.

„Сега е ерата на новите 30-метрови телескопи, които ще бъдат онлайн само след няколко години“, каза Кук. „С тези телескопи можете да правите това рутинно. Можете да разгледате стотици хиляди от тези неща и да изучите тези галактики в голям брой. “

Плодотворната популация на ранните галактики трябва да позволи на астрономите да направят триизмерна карта за това как газът се разпределя във Вселената и как се развиват галактиките.

„Това е много мощна техника и ние сме много развълнувани“, каза Кук.

Проучването беше подробно описано в The Astrophysical Journal Letters през октомври .

Следвайте Нола Тейлър Ред в Twitter @NolaTRedd или Google+ . Последвай ни @Spacedotcom , Facebook или Google+ . Първоначално публикувано на demokratija.eu .