10 bilhões de anos atrás - "Galáxias do monstro foi formado no Nexus da matéria escura filamentos"

Dez bilhões de anos atrás, muito antes de o Sol ea Terra foram formados, áreas do Universo eram habitadas por galáxias monstruosas localizados à direita no cruzamento dos filamentos de matéria escura com taxas de formação de estrelas centenas ou milhares de vezes o que nós observamos hoje na Via Láctea galáxia.Não existem galáxias monstruosas deixados no universo moderno, mas os astrônomos acreditam que essas galáxias jovens amadurecido em gigantes galáxias elípticas que são vistas no universo moderno.

Este dezembro passado, astrônomos usando o Large Array Atacama Millimeter / submillimeter (ALMA) descobriu um ninho de galáxias infantis monstruosas 11,5 bilhões de anos-luz de distância. As galáxias jovens parecem residir na junção de filamentos gigantescas em uma teia de matéria escura. Estes resultados são importantes para a compreensão de como as galáxias monstruosas como estes são formados e como eles evoluem para grandes galáxias elípticas.

teorias de formação de galáxias atuais predizem que estas galáxias monstruosas formar em ambientes especiais, onde a matéria escura está concentrada. Mas até agora, tem sido difícil determinar as posições de estrela ativa formação de galáxias com precisão suficiente para realmente testar essa previsão. Parte do problema é que monstruosas galáxias formadoras de estrelas são muitas vezes obscurecidas em pó, tornando-os difíceis de observar no visível. galáxias empoeiradas fazer emitem ondas de rádio fortes com comprimentos de onda submilímetro, mas radiotelescópios tipicamente não tiveram a resolução necessária para pin-point galáxias individuais.

Para procurar galáxias monstruosos, a equipa de investigação liderada por Hideki Umehata (um pós-doutorado da Sociedade Japonesa para a Promoção da Ciência ficar no Observatório Europeu do Sul, Alemanha), Yoichi Tamura (um professor assistente na Universidade de Tóquio), e Kotaro Kohno (professor da Universidade de Tóquio) usado ALMA para fazer extensas observações de uma pequena parte do céu chamado SSA22 na constelação de Aquário (o água-portador).

Antes de suas observações ALMA, a equipe procurou galáxias bebê em SSA22 com ASTE, um telescópio submillimeter 10 m operados por NAOJ. Enquanto a sensibilidade e resolução não foi suficiente para ter certeza, nas imagens Aste eles podiam ver indicações de que pode haver um aglomerado de galáxias monstruosas. Com dez vezes melhor sensibilidade e 60 vezes melhor resolução, ALMA permitiu aos astrônomos identificar os locais de nove galáxias monstruosas em SSA22.

A equipe comparou as posições destes galáxias com a localização de um aglomerado de galáxias jovens 11,5 bilhões de anos-luz da Terra na SSA22 que tinham sido estudados em luz visível pelo telescópio Subaru, operado pelo Observatório Astronómico Nacional do Japão (NAOJ).

A forma do conjunto observado pelo telescópio Subaru indica a presença de um enorme teia 3D de matéria escura invisível. Esta estrutura filamentar matéria escura é pensado para ser um progenitor de estruturas de grande escala no Universo. Um dos exemplos mais conhecidos de estruturas de grande escala no Universo moderno é o cósmico Great Wall, uma estrutura filamentar gigantesca abrangendo mais de 500 milhões de anos-luz. A estrutura filamentar em SSA22 poderia ser chamado de uma parede proto-Grande.

A equipe descobriu que suas galáxias jovens monstruosas parecia estar localizado à direita no cruzamento dos filamentos de matéria escura. Este achado suporta o modelo que as galáxias monstruosas formar em áreas onde a matéria escura está concentrada. E desde modernos grandes galáxias elípticas são simplesmente galáxias monstruosas que mellowed com a idade, eles também devem ter se originado na nexos na estrutura em grande escala.

À esquerda, acima, é a imagem ALMA tomadas em comprimentos de onda sub-milimétricas com ASTE parece que há uma brilhante galáxia monstruoso. No centro está uma imagem tirada com os mesmos comprimentos de onda sub-milimétricas, mas desta vez usando o novo rádio telescópio ALMA facilidade.Com 60 vezes melhor resolução e 10 vezes melhor sensibilidade, podemos ver que, na verdade, existem 3 galáxias monstruosas fechar juntos. À direita é a mesma região fotografada na luz visível pelo telescópio Subaru. Podemos ver que nem todas as galáxias monstruosas aparecem nesta imagem, ou pelo menos que alguns deles deve ser muito ténue. (ESO / NAOJ / NRAO), NAOJ, H. Umehata (A Universidade de Tóquio)

Este resultado é um passo muito importante para uma compreensão abrangente da relação entre a distribuição de matéria escura e galáxias monstruosas. A equipa vai continuar a sua extensa pesquisa para galáxias monstruosas de olhar para trás ainda mais longe para o início da história do universo para estudar a evolução da estrutura de larga escala.

A equipe internacional de pesquisadores descobriu pela primeira vez estas galáxias starburst distantes com o telescópio Pólo Sul de 10 metros da National Science Foundation. A imagem ALMA no topo da página, embora fraca em luz visível, mostra-los brilhando intensamente na luz de comprimento de onda milimétrica, uma porção do espectro eletromagnético que o telescópio ALMA foi projetado para explorar.

Usando apenas 16 de eventual complemento total de 66 antenas do ALMA, os pesquisadores foram capazes de determinar com precisão o raio de 18 dessas galáxias, revelando que eles estavam entre as galáxias starburst mais distante já detectada, visto quando o Universo tinha apenas 1-3000000000 anos. Estes resultados foram surpreendentes porque muito poucas galáxias semelhantes já haviam sido descobertos a distâncias semelhantes, e não estava claro como as galáxias que no início da história do Universo poderia produzir estrelas a uma taxa tão prodigiosa.

O Galaxy diário via Institutos Nacionais de Ciências Naturais