Nawyki żywieniowe nastoletnich galaktyk

Nawyki żywieniowe nastoletnich galaktykOriginal Press Release
Nowe obserwacje wykonane za pomocą teleskopu VLT (Very Large Telescope) Europejskiego Obserwatorium Południowego dostarczają ważnych informacji niezbędnych do zrozumienia rozwoju młodocianych galaktyk.

Aby zrozumieć w jaki sposób galaktyki rosły i ewoluowały musimy przyjrzeć się im w możliwie najdokładniejszych szczegółach. Instrument SINFONI zainstalowany na teleskopie ESO VLT jest jednym z najpotężniejszych narzędzi na świecie służących do dokonywania „sekcji”  odległych, młodych galaktyk. Odgrywa podobną rolę co mikroskop w ręku biologa

Thierry Contini, IRAP

Od dawna astronomowie wiedzą, że najwcześniejsze galaktyki były znacznie mniejsze niż imponujące spiralne i eliptyczne galaktyki  obecnie wypełniające Wszechświat. W trakcie jaki upłynął od powstania pierwszych galaktyk znacznie przybrały one na wadze, ale zarówno ich pożywienie, jak i sposób przyswajania pokarmu wciąż pozostają zagadkowe. Nowy przegląd starannie wybranych galaktyk skoncentrował się na okresie od 3 do 5 miliardów lat po Wielkim Wybuchu.

Korzystając z najnowocześniejszych instrumentów teleskopu VLT międzynarodowy zespół odkrywa co rzeczywiście zaszło w tym okresie. W trakcie trwających ponad 100 godzin obserwacji zespół zebrał największy w historii zbiór precyzyjnych obserwacji bogatych w gaz galaktyk na tym wczesnym etapie ich ewolucji.

„Rywalizują ze sobą dwie różne teorie wzrostu galaktyk: wzrost jako wynik gwałtowne fuzji, w wyniku których większe galaktyki pożerają mniejsze; lub bardziej płynny i ciągły przepływ gazu do wnętrza galaktyk. Oba mechanizmy mogą prowadzić do inicjowania produkcji dużej liczby nowych gwiazd „- mówi kierujący badaniami Thierry Contini (IRAP, Tuluza, Francja).

Nowe wyniki wskazują, że gdy Wszechświat miał od 3 do 5 miliardów lat, nastąpiła znacząca zmiana w kosmicznej ewolucji galaktyk. Wcześniej głównym mechanizmem budowania większych galaktyk zdaje się być ciągły dopływ gazu, potem jego miejsce zajęły fuzje. Choć odległe galaktyki, jak te obserwowane w ramach badań, są na niebie małymi, słabymi plamkami, jednak wysoka jakość obrazu teleskopu VLT wraz z instrumentem SINFONI, pozwala astronomom na sporządzenie mapy tego w jaki sposób poruszają się różne części badanych galaktyk i z czego są one zbudowane. Wśród uzyskanych wyników pojawiło się też kilka niespodzianek.

„Dla mnie największą niespodzianką było odkrycie wielu galaktyk, w których brak rotacji gazu. Takich galaktyk nie widzimy w bliskim, współczesnym nam Wszechświecie. Żadna z obecnych teorii nie przewiduje istnienia takich obiektów „- mówi Benoît Epinat, członek zespołu.

„Nie spodziewaliśmy się także, że tak wiele młodych galaktyk badanych w przeglądzie będzie posiadać cięższe pierwiastki skoncentrowane w swych zewnętrznych obszarach – jest to dokładne przeciwieństwo tego co obserwujemy we współczesnych galaktykach „- mówi Thierry Contini.

Zespół dopiero zaczyna eksplorować bogaty zestaw danych obserwacyjnych uzyskany w ramach przeglądu. Naukowcy planują ponownie obserwować te galaktyki za pomocą przyszłych instrumentów jakie pojawią się na teleskopie VLT oraz wykorzystać teleskop milimetrowy ALMA do zbadania w nich zimnego gazu. Planowany obecnie teleskop E-ELT (European Extremely Large Telescope) stanie się idealnym instrumentem do pogłębienia tego typu badań w czasy gdy Wszechświat był jeszcze młodszy.

Źródła:

The Feeding Habits of Teenage Galaxies

New observations made with ESO’s Very Large Telescope are making a major contribution to understanding the growth of adolescent galaxies. In the biggest survey of its kind astronomers have found that galaxies changed their eating habits during their teenage years – the period from about 3 to 5 billion years after the Big Bang. At the start of this phase smooth gas flow was the preferred snack, but later, galaxies mostly grew by cannibalising other smaller galaxies.

Astronomers have known for some time that the earliest galaxies were much smaller than the impressive spiral and elliptical galaxies that now fill the Universe. Over the lifetime of the cosmos galaxies have put on a great deal of weight but their food, and eating habits, are still mysterious. A new survey of carefully selected galaxies has focussed on their teenage years — roughly the period from about 3 to 5 billion years after the Big Bang.

By employing the state-of-the-art instruments on ESO’s Very Large Telescope an international team is unravelling what really happened. In more than one hundred hours of observations the team has collected the biggest ever set of detailed observations of gas-rich galaxies at this early stage of their development [1].

“Two different ways of growing galaxies are competing: violent merging events when larger galaxies eat smaller ones, or a smoother and continuous flow of gas onto galaxies. Both can lead to lots of new stars being created,” explains Thierry Contini (IRAP, Toulouse, France), who leads the work.

The new results point toward a big change in the cosmic evolution of galaxies, when the Universe was between 3 and 5 billion years old. Smooth gas flow (eso1040) seems to have been a big factor in the building of galaxies in the very young Universe, whereas mergers became more important later.

“To understand how galaxies grew and evolved we need to look at them in the greatest possible detail. The SINFONI instrument on ESO’s VLT is one of the most powerful tools in the world to dissect young and distant galaxies. It plays the same role that a microscope does for a biologist,” adds Thierry Contini.

Distant galaxies like the ones in the survey are just tiny faint blobs in the sky, but the high image quality from the VLT used with the SINFONI instrument [2] means that the astronomers can make maps of how different parts of the galaxies are moving and what they are made of. There were some surprises.

“For me, the biggest surprise was the discovery of many galaxies with no rotation of their gas. Such galaxies are not observed in the nearby Universe. None of the current theories predict these objects,” says Benoît Epinat, another member of the team.

“We also didn’t expect that so many of the young galaxies in the survey would have heavier elements concentrated in their outer parts — this is the exact opposite of what we see in galaxies today,” adds Thierry Contini.

The team are only just starting to explore their rich set of observations. They plan to also observe the galaxies with future instruments on the VLT as well as using ALMA to study the cold gas in these galaxies. Looking further into the future the European Extremely Large Telescope will be ideally equipped to extend this type of study deeper into the early Universe.

Written by admin

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *