Галаксије у раном универзуму биле су творци звезда мање од звезданих
Лажна слика са више таласних дужина галаксије Сектанс А. Црвена означава инфрацрвену емисију прашине, плава емисију водоничног атомског гаса, а зелена далеку ултраљубичасту емисију коју стварају новонастале звезде. (Кредит за слику: Ионг Схи)
Формирање звезда у галаксијама непосредно након Великог праска можда није било тако ефикасно као данас.
Две оближње галаксије отвориле су прозоре за формирање галаксија у рани универзум , сугеришући да је формирање звезда било далеко мање него што научници тренутно мисле. Са ниским концентрацијама елемената осим водоника и хелијума, релативно блиске збирке галаксија подсећају на оне које су напредовале када је универзум први пут настао. Проучавајући галаксије Сектанс А и ЕСО 146-Г14, тим астронома је закључио да се звезде у раном универзуму нису формирале тако лако као звезде данас.
„У раном универзуму прве звезде су могле да се формирају са много нижом ефикасношћу од оне коју смо научили из спиралних галаксија, попут нашег Млечног пута“, рекао је за Спаце.цом путем е -поште главни истраживач Ионг Схи са Универзитета Нањинг у Кини. [ Галерија: 65 хитова галаксије свих времена (фотографије) ]
Закржљала формација звезда
Проучавање галаксија укључује гледање уназад. Светлости која напушта удаљени објекат потребна је једна година да пређе удаљеност од једне светлосне године, па преглед објекта удаљеног 10 светлосних година значи да га видите када га је светлост напустила, пре 10 година.
Прве галаксије, које су настале пре скоро 14 милијарди година, леже скоро 14 милијарди светлосних година далеко. То им представља изазов да их детаљно посматрају.
'Постоји само неколико врло раних галаксија које се откривају', рекао је Схи. 'Детаљна својства ових галаксија су углавном непозната, јер садашњи телескопи још увек нису довољно моћни за ове удаљене галаксије.'
Према Бруцеу Елмегреену, из ИБМ Т.Ј. Ватсон Ресеарцх Центер у Нев Иорку, сматра се да су процеси формирања звезда приближно исти у раним галаксијама као и у модерним. Међутим, ови процеси нису добро схваћени.
Елмегреен, који није био део истраживања, аутор је перспективног дела које се појавило заједно са Схи -јевим истраживањем. Њих две су објављене ове недеље у часопису Натуре.
Да би истражили стопе формирања звезда одавно, Схи и његов тим окренули су ЕСА -ин Херсцхел и НАСА -ин инфрацрвени свемирски телескоп Спитзер према ближим галаксијама са сличним својствима. Сектанс А је патуљаста неправилна галаксија удаљена 4,5 милиона светлосних година од Млечног пута, док је ЕСО 146-Г14 удаљен 73 милиона светлосних година. Тим је такође користио далеке ултраљубичасте слике из архиве НАСА-иног свемирског телескопа ГАЛЕКС.
Новонастале звезде зраче у ултра-љубичастим таласним дужинама светлости. Нешто од тог зрачења може се апсорбовати прашином око њих и поново се емитовати у инфрацрвеном. Регионе који формирају звезде карактерише њихова већа ултраљубичаста и инфрацрвена површинска светлина у поређењу са регионима око њих.
Тим је идентификовао седам регија које формирају звезде унутар две галаксије. Открили су да се звезде формирају са мање од једне десетине ефикасности звезда у данашњим галаксијама, што их је довело до закључка да је формирање звезда у првим галаксијама могло бити на сличан начин успорено.
Лажна слика више таласних дужина слике галаксије ЕСО 146-Г14. Црвена означава инфрацрвену емисију прашине, плава емисију водоничног атомског гаса, а зелена далеку ултраљубичасту емисију коју стварају новонастале звезде.(Кредит за слику: Ионг Схи)
Не тако тешки метали
Након што се Велики прасак догодио пре скоро 14 милијарди година, водоник је доминирао раним свемиром. Служио је као једини састојак првих звезда, које су скувале друге елементе у њиховим језграма и распршиле их по универзуму када су претрпеле експлозивну смрт супернове. Као резултат тога, прве галаксије су садржале углавном водоник и хелијум, са врло мало других елемената, који су астрономима познати као 'метали'.
Галаксије могу имати веома различите металности, у распону од неколико пута веће од сунчеве, или супер-соларне, до око 1/50 соларне.
'Спиралне галаксије у нашем садашњем универзуму, попут нашег Млечног пута, имају типичну соларну металност', рекао је Схи. 'Ове галаксије су основа на којој астрономи уче о ефикасности формирања звезда.' [Колико знате о Млечном путу? Урадите наш квиз]
Секстани А и ЕСО 146-Г14 имају нижу металност од већине других оближњих галаксија. Обоје се могу похвалити са мање од 10 процената онога што се сматра „нормалном“ или соларном металношћу. Научници знају само за око 100 галаксија са тако ниским металима.
Ниска металност галаксија могла би објаснити ниске стопе формирања звезда, рекли су и Схи и Елмегреен.
Звезде настају када се облак гаса сруши у себе услед гравитације. Али како се облак скупља, он се загрева.
'Да би се колапс наставио, потребно је одузети топлоту', рекао је Схи. 'Метали, као и прашина и молекуларни гас, хладе се зрачењем.'
У галаксијама са недостатком метала, као што су две посматране и оне у раном универзуму, облаци гаса се можда неће довољно брзо охладити, чинећи формирање звезда далеко мање ефикасним него што је то данас случај, када метала има у већој количини.
Схи је рекао да неки теоријски модели производе превише звезда у поређењу са галаксијама које су уочене у раном универзуму. Можда је разлог то што претпостављају исту врсту ефикасности у формирању звезда као данашње галаксије. Нови налази указују на то да нижа металност игра улогу у успоравању рађања звезда.
'Морамо изменити наше теорије о формирању звезда, јер се неефикасности нису очекивале из правог разлога', рекао је Елмегреен. „То такође значи да морамо да модификујемо наше теорије о томе како молекули настају, а можда и наше разумевање молекуларног обиља у галаксији ... Схи и сар. резултат је био изненађујући, па имамо још посла. '
Пратите нас @Спацедотцом , Фејсбук и Гоогле+ . Оригинални чланак о Спаце.цом .
