Centrul galaxiei noastre pe Calea Lactee. Faceți clic pentru a mări
Astronomii studiază „galaxii infraroșii luminoase” din apropiere pentru a avea o idee mai bună despre cum ar putea arăta galaxiile extrem de îndepărtate. Unele dintre aceste galaxii au o dimensiune de 1/50 din Calea Lactee (2000 de ani-lumină peste), dar au aceeași cantitate de gaz. Acest gaz puternic ambalat provoacă formarea stelelor aproape constantă și alimentează găuri negre super-masive. Probabil așa arăta Universul timpuriu.
Dacă nu puteți călători în nisipurile pitorești ale plajei Waikiki, puteți face întotdeauna cel mai bun lucru și puteți vizita un țărm local. Ambele „puncte fierbinți” vor primi mult soare.
Astronomii folosesc o tactică similară de turism, studiază galaxii extreme din apropiere, cunoscute sub numele de „galaxii infraroșii luminoase”, pentru a afla despre omologii lor îndepărtați din universul timpuriu. Astronomul Christine Wilson (Smithsonian Astrophysical Observatory / McMaster University) și colegii săi au descoperit câteva caracteristici surprinzătoare între aceste galaxii extreme și verii lor mundani, precum Calea Lactee.
„Aceste galaxii sunt neobișnuite în unele moduri, dar surprinzător de normale în altele”, a spus Wilson. „Sunt ca niște sequoii uriașe - arată spectaculos, dar cresc din aceeași murdărie ca arbustul tău de bază.”
Wilson a prezentat rezultatele echipei sale astăzi într-o conferință de presă la cea de-a 208-a ședință a American Astronomical Society.
Galaxiile infraroșii luminoase și ultraluminate sunt insule de stele și praf care emit marea majoritate (90-99 la sută) din lumina lor la lungimi de undă infraroșii lungi. Toate exemplele cunoscute arată dovezi pentru interacțiunile galaxiei și fuziunile care le agită. Gazul și praful se prăbușesc în centrul acestor galaxii, alimentând explozii extraordinare de formare de stele sau alimentând găuri negre centrale uriașe.
„Toată acțiunea din aceste galaxii se întâmplă în centrele lor”, a spus Wilson.
Interacțiunile similare au fost mult mai frecvente în universul timpuriu, când galaxiile erau mai strânse între ele. Observațiile au detectat numeroase exemple de galaxii extreme la distanțe de 8-10 miliarde de ani-lumină. La aceste distanțe mari, studiul detaliat este dificil cu instrumentele actuale, de unde interesul astronomilor pentru omologii lor din apropiere.
Pentru a investiga aceste „puncte fierbinți”, Wilson și colegii ei au angajat Arhiva submillimetrică a Smithsonianului. Rezoluția spațială ridicată a Array-ului a fost crucială pentru acest studiu, permițând echipei să sondeze centrele galactice unde are loc cea mai mare parte a formării stelare.
„Unele dintre aceste galaxii au la fel de mult gaz cât Calea Lactee s-au înghesuit într-o regiune cu doar 2.000 de ani-lățime - o cincină (1/50) de dimensiunea galaxiei noastre”, a explicat Wilson.
Aproximativ trei sferturi din timp, puterile de gaz izbucnesc de formarea stelelor. În alte cazuri, gazul alimentează o gaură neagră uriașă. Oricum, o cantitate mare de energie este pompată în infraroșu.
Wilson și colegii ei au stabilit cantitățile totale de gaz și praf din fiecare dintre cele cinci cele mai luminoase galaxii studiate. Au împărțit cele două numere pentru a calcula raportul dintre gaz și praf.
Galaxiile precum Calea Lactee conțin, de obicei, de aproximativ 100 de ori mai mult gaz decât praful. În mod surprinzător, galaxiile cu infraroșu extrem au arătat valori similare.
„Având în vedere mediul lor neobișnuit, nu sunt sigur că m-aș fi așteptat să văd un raport normal dintre gaz și praf”, a spus Wilson. „Faptul că noi vedem o valoare normală sugerează nu numai că calculele noastre de masă sunt corecte, ci și că aceste galaxii sunt mai asemănătoare cu ale noastre decât am fi putut ghici”.
Galaxiile luminoase cu infraroșu arată, de asemenea, unele diferențe interesante față de verii lor din universul timpuriu. De exemplu, galaxiile îndepărtate sunt de obicei de 10 ori mai strălucitoare în emisii moleculare, ceea ce indică faptul că conțin mai mult gaz. Acest gaz tinde, de asemenea, să se miște mai repede, oferind dovezi că galaxiile sunt mai masive. Cel mai interesant, galaxiile extreme îndepărtate par să aibă dimensiuni mai mari, ceea ce sugerează că densitatea gazelor poate fi de fapt mai mică în aceste galaxii îndepărtate, în ciuda cantității lor mai mari de gaz.
Lucrările viitoare ale lui Wilson și echipa ei se vor concentra pe determinarea modului în care proprietățile galaxiei se schimbă pe măsură ce interacțiunile și fuziunile progresează în timp.
Cu sediul în Cambridge, Mass., Centrul de Astrofizică Harvard-Smithsonian (CfA) este o colaborare comună între Smithsonian Astrophysical Observatory și Harvard College Observatory. Oamenii de știință CfA, organizați în șase divizii de cercetare, studiază originea, evoluția și soarta finală a universului.
Sursa originală: Comunicat de presă CfA
