Quando as primeiras galáxias começaram a formar algumas centenas de milhões de anos após o Big Bang, o Universo estava cheio de uma névoa de gás hidrogênio. Mas à medida que mais e mais brilhantes fontes - Ambas as estrelas e quasares alimentados por enormes buracos negros - começou a brilhar que dispersou a bruma e fez o Universo transparente à luz ultravioleta. Os astrônomos chamam esta a época de reionização , mas pouco se sabe sobre estas primeiras galáxias, e até agora eles têm apenas sido visto como blobs muito tênues. Mas agora novas observações usando o poder do ALMA estão começando a mudar isso.
Uma equipe de astrônomos liderados por Roberto Maiolino (Laboratório Cavendish e Instituto Kavli de Cosmologia , da Universidade de Cambridge, Reino Unido) treinados ALMA em galáxias que foram conhecidos para ser visto apenas cerca de 800 milhões de anos após o Big Bang. Os astrônomos não estava procurando a luz das estrelas, mas em vez disso para o fraco brilho de carbono ionizado vindo das nuvens de gás a partir do qual as estrelas estavam se formando. Eles queriam estudar a interação entre uma jovem geração de estrelas e os aglomerados frias que foram montagem para estas primeiras galáxias.
O Galaxy diário via ESO
Os astrônomos estão particularmente interessados em carbono ionizado que esta linha espectral particular carrega a maior parte da energia injetada por estrelas e permite aos astrônomos detectar o gás frio dos quais as estrelas se formam. Especificamente, a equipe estava procurando a emissão de carbono isoladamente ionizado (conhecido como [C II]). Esta radiação é emitida a um comprimento de onda de 158 micrómetros, e por o tempo que é esticada pela expansão do universo chega ALMA apenas no comprimento de onda adequado para que seja detectada a um comprimento de onda de cerca de 1,3 milímetros.
Eles também não estavam olhando para os extremamente brilhantes objetos raros - como quasares e galáxias com taxas muito altas de formação de estrelas - que tinha sido visto até agora. Em vez disso, concentrou-se em um pouco menos dramática, mas muito mais comum, galáxias que reionizado o Universo e passou a se transformar na maior parte das galáxias que vemos ao nosso redor agora.
A partir de uma das galáxias - dado o rótulo BDF 3299 - mostrado acima, ALMA poderia pegar um sinal fraco, mas claro desde o carbono brilhante. No entanto, esse brilho não era proveniente do centro da galáxia, mas sim de um lado.
Co-autor Andrea Ferrara ( Scuola Normale Superiore , Pisa, Itália) explica o significado das novas descobertas: "Esta é a detecção mais distante já deste tipo de emissões de uma galáxia 'normal', visto menos de um bilhão de anos após a Big Bang. Isso nos dá a oportunidade de assistir a acumulação das primeiras galáxias. Pela primeira vez, estamos vendo galáxias antigas não apenas como pequenas gotas, mas como objetos com estrutura interna! "
Os astrónomos pensam que a localização fora do centro do brilho é porque as nuvens centrais estão sendo interrompidos pelo ambiente hostil criado pelas estrelas recém-formadas - tanto a sua intensa radiação e os efeitos de explosões de supernovas - enquanto o brilho de carbono está traçando gás frio fresco que está sendo acrescido a partir do meio intergaláctico.
Ao combinar as novas observações ALMA com simulações de computador, foi possível compreender em detalhe os processos-chave que ocorrem dentro das primeiras galáxias. Os efeitos da radiação de estrelas, a sobrevivência das nuvens moleculares, a fuga de radiação e a estrutura complexa do meio interestelar ionizante pode agora ser calculado e comparado com a observação. BDF 3299 é susceptível de ser um exemplo típico dos responsáveis pela reionização galáxias.
"Temos vindo a tentar compreender o meio interestelar ea formação das fontes reionização por muitos anos. Finalmente, para ser capaz de testar as previsões e hipóteses em dados reais do ALMA é um momento emocionante e abre um novo conjunto de tipo questions.This de observação irá esclarecer muitos dos problemas espinhosos que temos com a formação das primeiras estrelas e galáxias no Universo ", acrescenta Andrea Ferrara.
Roberto Maiolino conclui: "Este estudo teria sido simplesmente impossível sem ALMA, como nenhum outro instrumento poderia atingir a sensibilidade e resolução espacial necessária Embora esta seja uma das observações mais profundas ALMA até agora ele ainda está longe de atingir as suas capacidades máximo em.. ALMA futuro será a imagem da estrutura fina de galáxias primordiais e rastreamento em detalhes o acúmulo das primeiras galáxias. "
A imagem na parte superior da página mostra o Hubble Ultra Deep Field (HUDF). O milhões de segundos de duração da exposição revela as primeiras galáxias para emergir os chamados "idade das trevas", o tempo logo após o big bang quando as primeiras estrelas reaquecido o frio, Universo escuro. A nova imagem oferece insights sobre quais os tipos de objetos reaquecido o Universo há muito tempo.
Esta nova visão histórica é, na verdade duas imagens separadas tomadas pela câmera avançada de Hubble para as avaliações (ACS) e do infravermelho próximo da câmera e do Multi-Objeto (NICMOS). Ambas as imagens revelam algumas galáxias que são demasiado fraca para ser vista por telescópios terrestres, ou mesmo nos olhares distantes anteriores do Hubble, o chamado profundo de Hubble Campos (HDFS), tomada em 1995 e 1998.
"O Hubble leva-nos dentro de um tiro de pedra de si o big bang", diz Massimo Stiavelli do Space Telescope Science Institute em Baltimore, EUA, e o líder do projeto HUDF. A combinação de ACS e NICMOS imagens é usado para procurar galáxias que existiram entre 400 e 800 milhões de anos (correspondentes a uma gama redshift de 7 a 12) após o big bang. Uma questão-chave para os astrônomos HUDF é saber se o Universo parece ser o mesmo neste momento muito cedo como o fez quando o cosmos tinha entre 1 e 2 bilhões de anos.
O Galaxy diário via ESO
Nenhum comentário:
Postar um comentário