Cum ascunzi ceva la fel de mare și luminos ca o galaxie? O smulgi în praf cosmic. Telescopul spațial Spitzer al NASA a văzut prin astfel de praf să descopere o populație ascunsă de galaxii monstruos luminoase la aproximativ 11 miliarde de ani lumină.
Aceste galaxii ciudate sunt printre cele mai luminoase din univers, strălucind cu lumina echivalentă de 10 trilioane de soare. Dar, sunt atât de departe și atât de pline de praf, a fost nevoie de ochii infraroșii extrem de sensibili ai lui Spitzer pentru a-i găsi.
„Vedem galaxii care sunt esențial invizibile”, a spus dr. Dan Weedman, de la Universitatea Cornell, Ithaca, N.Y., co-autor al studiului care detaliază descoperirea, publicat în numărul de astăzi al Astrophysical Journal Letters. „Misiunile infraroșii trecute au arătat prezența unor galaxii în mod similar praf în urmă cu peste 20 de ani, dar acele galaxii erau mai apropiate. A trebuit să așteptăm ca Spitzer să privească suficient de mult în universul îndepărtat pentru a le găsi. ”
De unde vine tot acest praf? Răspunsul nu este destul de clar. Praful este scuturat de stele, dar nu se știe cum praful s-a stropit în jurul galaxiilor. Un alt mister este strălucirea excepțională a galaxiilor. Astronomii speculează că o nouă rasa de cvasi neobișnuit de praf, cele mai luminoase obiecte din univers, ar putea fi pândită în interior. Quasarii sunt ca niște becuri uriașe din centrele galaxiilor, alimentate de găuri negre uriașe.
Astronomii ar dori, de asemenea, să stabilească dacă galaxiile prăfuite și luminoase ca acestea au evoluat în cele din urmă în cele mai slabe și mai puțin întunecate, cum este propria noastră Calea Lactee. „Este posibil ca stelele ca Soarele nostru să fi crescut în cartiere mai prăfuite și mai luminoase, dar nu știm cu adevărat. Studiind aceste galaxii, vom avea o idee mai bună despre istoria propriei galaxii ”, a declarat dr. James Houck, autorul principal al studiului, Cornell.
Echipa condusă de Cornell a scanat pentru prima dată o porțiune din cerul nopții pentru a găsi semne de galaxii invizibile folosind un instrument de pe Spitzer numit fotometru multiband. Echipa a comparat apoi miile de galaxii văzute în aceste date în infraroșu cu cele mai adânci imagini optice bazate pe sol din aceeași regiune, obținute de Studiul National Optical Astronomy Observatory Deep Wide-Field Survey. Aceasta a dus la identificarea a 31 de galaxii care pot fi văzute doar de Spitzer. „Această zonă mare ne-a luat multe luni pentru a face o cercetare de la sol”, a spus dr. Buell Jannuzi, co-investigator principal pentru Deep Wide-Field Survey, „așa că galaxiile prăfuite pe care Spitzer le-a găsit cu adevărat sunt ace într-un căpăstru cosmic”.
Alte observații folosind spectrografia cu infraroșu a lui Spitzer au relevat prezența prafului de silicat în 17 din aceste 31 galaxii. Cerealele de praf de silicat sunt blocuri de construcție planetare ca nisipul, doar mai mici. Acesta este cel mai îndepărtat timp în care a fost detectat praf de silicat în jurul unei galaxii. „Găsirea prafului de silicat în această epocă foarte importantă este importantă pentru înțelegerea atunci când sistemele planetare ca ale noastre au apărut în evoluția galaxiilor”, a spus dr. Thomas Soifer, co-autor al studiului, director al Spitzer Science Center, Pasadena, California. și profesor de fizică la Institutul de Tehnologie din California, tot în Pasadena.
Acest praf de silicați i-a ajutat și pe astronomi să stabilească cât de departe sunt galaxiile de pe Pământ. „Putem separa lumina dintr-o galaxie îndepărtată folosind o spectrografie, dar numai dacă vedem o semnătură recunoscută dintr-un mineral ca silicatul, putem descoperi distanța față de acea galaxie”, a spus Soifer.
În acest caz, galaxiile au fost datate într-o perioadă în care universul avea doar trei miliarde de ani, mai puțin de un sfert din vârsta sa actuală de 13,5 miliarde de ani. Galaxii similare cu cele din praf, dar mult mai apropiate de Pământ, au fost sugerate pentru prima dată în 1983 prin observațiile făcute de satelitul astronomic comun NASA-European Infrared Astronomical. Ulterior, Observatorul spațial infraroșu al Agenției Spațiale Europene a înregistrat slab obiecte comparabile, din apropiere. A fost nevoie de sensibilitatea îmbunătățită a lui Spitzer, de 100 de ori mai mare decât misiunile trecute, pentru a căuta în sfârșit galaxiile prăfuite la distanțe mari.
Observatorul National Optical Astronomy Observatory Deep Wide-Field Survey a folosit telescopul Fundației Științifice Naționale de 4 metri (13-picioare) la Kitt Peak National Observatory, situat la sud-vest de Tucson, Ariz.
Laboratorul de propulsie Jet de la NASA, Pasadena, California, gestionează misiunea Spitzer Space Telescope pentru Direcția Misiune Știință a NASA, Washington, D.C. Operațiunile științifice se desfășoară la Centrul științific Spitzer. JPL este o divizie a Caltech. Spectrografia cu infraroșu a fost construită de Ball Aerospace Corporation, Boulder, Colo. Și Cornell; dezvoltarea sa a fost condusă de Houck. Fotograful de imagini multiband a fost construit de Ball Aerospace Corporation, Universitatea din Arizona, Tucson, Ariz. Și Boeing North American, Canoga Park, Calif .; dezvoltarea sa a fost condusă de dr. George Rieke de la Universitatea din Arizona.
Satelitul astronomic infraroșu a fost un efort comun între NASA, Consiliul de Cercetări în Știință și Inginerie, Regatul Unit și Agenția Olandeză pentru Programe Aerospațiale, Olanda.
Concepțiile, imaginile și informațiile suplimentare ale artistului despre Telescopul spațial Spitzer sunt disponibile la adresa http://www.spitzer.caltech.edu.
Sursa originală: Comunicat de presă Spitzer
