O echipă de oameni de știință europeni a folosit Observatoarele virtuale pentru a compara observațiile galaxiilor „stelare” îndepărtate realizate la radio și lungimi de undă ale razelor X. Acesta este primul studiu care a combinat cele mai mari rezoluții și sensibilitate radio și imagini cu raze X care pătrund în praful care ascunde centrele unora dintre aceste galaxii îndepărtate.
Echipa s-a concentrat pe galaxii atât de îndepărtate încât radiațiile lor au avut nevoie de mai mult de șase miliarde de ani pentru a ajunge la noi. Galaxiile sunt văzute așa cum erau atunci când aveau mai puțin de jumătate de vârstă în care Universul este astăzi.
Vorbind marți, 5 aprilie, în cadrul reuniunii naționale de astronomie RAS de la Birmingham, dr. Anita Richards (Jodrell Bank Observatory, Universitatea din Manchester) va explica modul în care echipa a folosit gama de radiotelescoape MERLIN din Marea Britanie și Array Very Large pentru a investiga cum galaxiile din Universul timpuriu diferă de cele din apropiere.
"Galaxiile mai stropite de la stele, așa numite datorită ratei lor mari de formare de stele, produc de obicei 1.000 sau mai multe mase solare de stele pe an - de cel puțin 50 de ori mai mult decât cele mai active galaxii formatoare de stele din Universul din apropiere", a spus Dr. Richards.
„Fiecare regiune îndepărtată de stele are zeci de mii de ani lumină, echivalent cu aproximativ sfertul interior al Căii Lactee - de asemenea, mult mai mare decât oricare astfel de regiuni găsite în partea noastră a Universului.”
Căutarea radio a avut loc într-o zonă cunoscută sub numele de Hubble Space Telescope Deep Field North - un petic de cer mai mic decât Luna plină care conține zeci de mii de galaxii.
În afară de Hubble, tablourile de radiotelescop sunt singurele instrumente care pot vedea structuri detaliate în cadrul acestor galaxii. Mai mult decât atât, numai emisiile de radiații sau raze X pot pătrunde în praful dens în regiunile cele mai interioare ale unora dintre aceste galaxii.
Cele două surse principale de unde radio și raze X sunt formarea stelelor și emisiile din nucleele galactici activi (AGN), care sunt generate atunci când materialul este aspirat într-o gaură neagră masivă și ejectat în jeturi. Echipa a găsit aproximativ două ori mai multe stele decât AGN, unde acestea se puteau distinge în imaginile radio.
Marea Britanie AstroGrid și AVO-ul european? părți ale Observatorului Virtual Internațional - au fost folosite pentru a găsi omologii pentru sursele radio dintr-o varietate de alte date deținute de arhive și observatorii din întreaga lume. În acest fel, s-a descoperit că 50 de surse de raze X îndepărtate cu redshift-uri măsurate au fost, de asemenea, detectate de observatorul spațial Chandra.
Instrumentele Observatorului Virtual au facilitat calcularea luminozității intrinseci a surselor, corectate pentru distanță și redshift. Cu toate acestea, echipa a descoperit că nu există o relație evidentă între radio și luminozitatea razelor X. Aceasta a fost o surpriză, deoarece există o astfel de legătură în majoritatea galaxiilor locale de stele.
S-a constatat că unele dintre cele mai slabe surse radio emit cele mai multe raze X și invers - ceea ce sugerează că două mecanisme separate în cadrul fiecărei galaxii generau emisii puternice la extremele opuse ale spectrului.
Membrii echipei Europene a Observatorului Virtual au folosit anterior datele Chandra cu raze X și imaginile Hubble pentru a găsi 47 AGN în Hubble Deep Field North. Acestea păreau a fi văzute lateral, astfel încât torul prăfuit care înconjura gaura neagră a blocat toate razele X, cu excepția celor mai energice, să apară în direcția noastră.
„Uimitor, doar 4 dintre acestea arătau ca AGN în observațiile radio”, a spus Richards. „10 au avut emisii radio caracteristice exploziilor de stele, 4 nu au putut fi clasificate, iar restul au fost nedetectate de radiotelescoape.”
Cei 10 hibrizi super-starburst / AGN tindeau să fie la un redshift mai mare? ceea ce indică faptul că sunt mult mai departe de Pământ decât de restul galaxiilor radio. Peste jumătate dintre aceștia au fost printre sursele enigmatice „SCUBA”. Aceste obiecte sunt foarte luminoase la lungimi de undă chiar sub un milimetru, probabil ca urmare a faptului că praful este puternic încălzit de formarea violentă a stelelor, dar aproape invizibil pentru majoritatea celorlalte instrumente.
„Am ajuns la concluzia că aceste galaxii tinere nu numai că au suferit o formare de stele mult mai violentă și extinsă decât vedem astăzi, dar au hrănit simultan găuri negre active, supermasive, responsabile pentru emisia de raze X”, a spus Richards.
„Un indiciu cu privire la originea acestui fenomen este că telescopul spațial Hubble dezvăluie adesea două sau mai multe galaxii distorsionate asociate cu aceste surse, ceea ce sugerează că interacțiunile galaxiei erau mai frecvente când Universul era tânăr. Coliziunile care rezultă din gaze și nori de praf declanșează formarea stelelor și alimentează și gaura neagră centrală.
„Galaxiile moderne de izbucnire a stelelor nu numai că sunt mai lente la formarea stelelor, dar, de cele mai multe ori, au o AGN mult mai liniștită, dacă există. Acest lucru nu este surprinzător, deoarece suprasolicitările super-stele trebuie să rămână fără combustibil destul de repede (conform standardelor cosmologice), când tot materialul disponibil a fost transformat în stele sau a căzut în gaura neagră. "
Sursa originală: Comunicat de presă RAS
