Najdetaljnija slika dalekog svemira do sada

Detalji: Kategorija: Galaksije; Datum kreiranja: sreda, 10 jun 2015 19:12; Autor ESO

eso1522sr-latn — Naučno saopštenje

Posmatranja teleskopa ALMA otkrivaju neverovatne detalje Ajnštajnovog prstena

8. jun 2015.

Kampanja duge osnovice (engl. Long Baseline Campaign) teleskopa ALMA je proizvela neverovatno detaljne slike jedne udaljene galaksije koja se vidi posredstvom efekta gravitacionog sočiva. Slika nam prikazuje uvećane regione formiranja zvezda u galaksiji, kakve do sada nismo imali prilike da vidimo, posebno sa ovoliko detalja i na ovoj udaljenosti. Nova posmatranja su daleko detaljnija od onih sa NASA/ESA Svemirskog teleskopa Habl i otkrivaju grudve u kojima se formiraju zvezde u galaksiji koje su ekvivalent džinovskoj verziji Orionove planetarne magline.

Kampanja dugačke osnovice obezbedila je fantastična posmatranja i sakupila do sada najdetaljnije informacije o stanovnicima bliskog i dalekog univerzuma. Posmatranja sa kraja 2014. godine, u sklopu ove kampanje, ciljala su na udaljenu galaksiju poznatu kao SDP.81. Svetlost koja dolazi sa ove galaksije je "žrtva" kosmičkog efekta poznatog kao gravitaciona sočiva. Velika galaksija koja se nalazi izmedju SDP.81 i teleskopa ALMA [1] se ponaša kao sočivo, iskrivljujući svetlost udaljenije galaksije i stvarajući skoro savršen primer ovog fenomena pod nazivom Ajnštajnov prsten [2].

Najmanje šest grupa naučnika [3] su nezavisno analizirali podatke sa ALMA-e o SDP.81 galaksiji. Ovaj nalet naučnih radova je otkrio neprevaziđene informacije o galaksiji, uključujući detalje o njenoj strukturi, sastavu, kretanju, kao i drugim fizičkim karakteristikama.

ALMA se ponaša kao interferometar. Jednostavno govoreći, skup od nekoliko antena rade savršeno sinhronizovano u cilju skupljanja svetlosti kao jedan ogromni virtuelni teleskop[4]. Rezultat su nove slike SDP.81 koje imaju do 6 puta bolju rezoluciju [5] od slika sa NASA/ESA Svemirskog teleskopa Habl.

Sofisticirani modeli koje kreiraju astronomi oktrivaju fine, do sada neviđene strukture unutar SDP.81 u formi prašnjavih oblaka koji su džinovska skladišta hladnog molekularnog gasa - porodilišta za zvezde i planete. Ovi modeli su uspeli da isprave distorziju do koje dolazi usled uvećanja gravitacionim sočivom.

Sve ovo rezultiralo je posmatranjima teleskopa ALMA, koja su toliko dobra da naučnici mogu da vide "grudvice" regiona u kojima se rađaju zvezde, veličina do 100 svetlosnih godina, što je ekvivalent posmatranju džinovskih verzija Orion nebule kada bi ona proizvodila na hiljade više zvezda i nalazila se u dalekom svemiru. Ovo je prvi put da se ovakav fenomen posmatra na ovako velikim udaljenostima.

"Rekonstruisane slike galaksije sa uz pomoć teleskopa ALMA su spektakularne",rekao je Rob Ivison, ko-autor dva rada i Direktor naučnog programa u ESO-u. "Velika efektivna površina ALMA-e, veliko rastojanje između antena i stabilni atmosferski uslovi iznad Atakama pustinje, doveli su do izuzetnih detalja na slikama i spektrima. Ovo znači da posedujemo podatke veoma osetljivih posmatanja, kao i informacije o tome kako se različiti delovi galaksije kreću. Možemo da proučavano galaksije na "drugoj strani" svmira dok se sudaraju i stvaraju ogromne količine novih zvezda. Zbog ovoga ustajem iz kreveta ujutru!".

Koristeći se spektralnim informacijama skupljenih na ALMA teleskopu, astronomi su izmerili rotaciju udaljene galaksije i procenili njenu masu. Podaci pokazuju da je gas u ovoj galaksiji nestabilan; grudve gasa "padaju" ka unutrašnosti galaksije i vrlo verovatno će se pretvoriti u nove džinovske regione u kojima će se rađati zvezde u budućnosti.

Bitno je spomenuti da modeliranje efekta sočiva ukazuje na postojanje supermasivne crne rupe u centru galaksije koja se nalazi ispred posmatrane i služi kao sočivo [6]. Središnji region SDP.81 je previše slabog sjaja da bi bio detektovan, što dovodi do zaključka da galaksija koja je u prvom planu ima supermasivnu crnu rupu koja je 200-300 puta masivnija od Sunca.

Broj naučnih radova koji su objavljeni koristeći samo jedan set ALMA podataka demonstrira koliko je uzbuđenja među naučnicima stvorila visoka rezolucija i moć prikupljanja svetlosti ovog teleskopa. Takođe pokazuje koliko će ALMA pomoći astronomima u dolaženju do novih otkrića u narednim godinama, tokom kojih će biti postavljana i nova pitanja o prirodi udaljenih galaksija.

[7]

Montaža SDP.81 Ajnštajnovog prstena i galaksije viđene kroz gravitaciono sočivo

Kampanja duge osnovice teleskopa ALMA je proizvela neverovatno detaljne slike jedne udaljene galaksije koja se vidi posredstvom efekta gravitacionog sočiva. Slika nam prikazuje uvećane regione formiranja zvezda u galaksiji, kakve do sada nismo imali prilike da vidimo, posebno sa ovoliko detalja i na ovoj udaljenosti. Nova posmatranja su daleko detaljnija od onih sa NASA/ESA Svemirskog teleskopa Habl i otkrivaju grudve u kojima se formiraju zvezde u galaksiji koje su ekvivalent džinovskoj verziji Orionove planetarne magline.

Levi panel prikazuje galaksiju koja je u prvom planu (slika sa Habla) i galaksiju SDP.81 koja se vidi kroz gravitaciono sočivo i čini skoro savršen Ajnštajnov prsten, ali ima slabiji sjaj.

Središnja slika prikazuje oštru sliku sa ALMA teleskopa, na kojoj se vidi Ajnštajnov prsten, sa galaksijom koja je u prvom planu, ali nije vidljiva kroz ALMA teleskop. Rezultujuća rekonstruisana slika udaljene galaksije (desno) koja se dobija sofisticiranim modeliranjem uveličavajućeg gravitacionog sočiva, otkriva finu strukturu unutar prstena kakva do sada nije viđena. Nekoliko prašnjavih oblaka unutar galaksije, za koje se misli da su džinovski hladni molekularni oblaci, predstavljaju porodilišta zvezda i planeta.

Autorska prava: ALMA (NRAO/ESO/NAOJ)/Y. Tamura (The University of Tokyo)/Mark Swinbank (Durham University)

Galaksija kroz kosmičko sočivo

Rezltujuća rekonstruisana slika udaljene galaksije, dobijena sofisticiranim modelovanjem efekta gravitacionih sočiva, otkriva finu strukturu kakva do sada nije viđena. Mogu se videti prašnjavi oblaci za koje se smatra da su džinovski hladni molekularni oblaci, mesta na kojima se rađaju zvezde i planete.

Autorska prava:

ALMA (NRAO/ESO/NAOJ)/Mark Swinbank (Durham University)

Prsten galaksije SDP.81

Ovde se, kroz gravitaciono sočivo, vidi galaksija SDP.81 koja sačinjava skoro savršen Ajnštanov prsten.

Autorska prava: ALMA (NRAO/ESO/NAOJ)/Y. Tamura (The University of Tokyo)

Hablova slika galaksije SDP.81

Kampanja duge osnovice ALMA teleskopa je proizvela spektakularno detaljne slike udaljene galaksije koja se vidi kroz gravitaciono sočivo, otkrivajući regione formiranja zvezda - nešto što do sada nismo imali prilike da vidimo sa ovoliko detalja u jednoj tako udaljenoj galaksiji. Nova posmatranja su mnogo detaljnija od svih prethodnih koja su se odnosila na tako udaljenu galaksiju, uključujući i posmatranja sa NASA/ESA Habl svemirskog teleskopa. Otkrivaju grudve u kojima se formiraju zvezde u galaksiji koje su ekvivalent džinovskim verzijama Orionove magline.

Slika prikazuje prvi plan koji je ispred galaksije koja se vidi kroz gravitaciono sočivo (sa Habla) i samu galaksiju SDP.81, koja formira skoro savršen Ajnštajnov prsten ali se nešto slabije vidi.

Autorska prava: ALMA (NRAO/ESO/NAOJ)/Y. Tamura (The University of Tokyo)/Mark Swinbank (Durham University)

Montaža SDP.81 Ajnštajnovog prstena i galaksije viđene kroz gravitaciono sočivo (bez oznaka)

Levi panel prikazuje galaksiju koja je u prvom planu (slika sa Habla) i galaksiju SDP.81 koja se vidi kroz gravitaciono sočivo i čini skoro savršen Ajnštajnov prsten, ali ima slabiji sjaj.

Autorska prava:
ALMA (NRAO/ESO/NAOJ)/Y. Tamura (The University of Tokyo)/Mark Swinbank (Durham University)

Beleške

[1] Galaksija koja se vidi zahvaljujući gravitacionom sočivu pripada vremenu kada je univerzum bio petnaestina njegovog sadašnjeg životnog veka, samo 2.4 milijarde godina nakon Velikog Praska. Svetlosti je trebalo dva puta duže vremena da dođe do nas nego što je Zemljin vek (11.4 milijarde godina), skrećući usput oko masivne galaksije koja se nalazi prvom planu koja se od nas nalazi na udaljenosti od 4 milijarde svetlosnih godina.

[2] Gravitaciona sočiva je predvideo Albert Ajnštajn u sklopu njegove teorije opšte relativnosti. Ova teorija nas uči da objekti mogu da zakrivljuju vreme i prostor. Svetlost koja se približava zakrivljenom prostor-vreme kontinuumu će i sama praviti zakrivljenost koji je stvorio dati objekat. Ovo omoggućava masivnim objektima - galaksijama i jatima galaksija - da se ponašaju kao kosmičke lupe. Ajnštajnov prsten je poseban tip gravitacionog sočiva, kod koga su Zemlja, galaksija u prvom planu i galaksija koju vidimo kroz sočivo savršeno poređane na način na koji se stvara harmonična distorzija svetlosti u vidu svetlosnog prstena. Ovaj fenomen je ilustrovan u Video A.

[3] Timovi naučnika su ispod izlistani.

[4] Sposobnost teleskopa ALMA da "vidi" najsitnije detalje postiže se kada su antene najviše udaljene jedna od druge, sa razmakom do 15 km. Radi poređenja, ranija posmatranja gravitacionih sočiva pomoću ALMA-e su se sprovodila u kompaktnijoj konfiguraciji, sa antenama razmaknutim na po 500 metara, što se može videtiovde.

[5] Detalji se mogu razložiti do veličine od 0,023 lučne sekunde, odnosno 23 mililučne sekunde. Habl je posmatrao ovu galaksiju u bliskoj infracrvenoj svetlosti, sa rezolucijom od oko 0,16 lučnih sekundi. Treba imati u vidu da kada posmatra na manjim talasnim dužinama, Habl može da postigne bolju rezoluciju, oko 0,022 lučne sekunde u bliskoj ultraljubičastoj svetlosti. ALMA-ina rezolucija se može podesiti u zavisnosti od tipa posmatranja pomeranjem antena na veća ili manja rastojanja. Za ova posmatranja korišćen je najveći razmak, koji daje najbolju moguću razdvojnu moć.

[6] Slike visoke rezolucije sa ALMA-e omogućavaju naučnicima da pretraže centralni deo galaksije iz pozadine, koji bi trebao da se nalazi u centru Ajnštajnovog prstena. Ako bi galaksija u prvom planu imala supermasivnu crnu rupu u svom središtu, centralna slika postaje zagasitija. Slabašni sjaj centralne slike ukazuje na to koliko je masivna crna rupa u centru galaksije u prvom planu.

[7] Tekst je prevela Jovana Petrović, Matematički fakultet u Beogradu, Katedra za astronomiju i astrofiziku; Prirodno-matematički fakultet u Novom Sadu, Departman za fiziku.

Više informacija

Ovo istraživanje predstavljeno je u sedam naučnih radova koji će biti objavljeni u skorijoj budućnosti. Timovi su navedeni u nastavku teksta:

http://arxiv.org/abs/1503.07605
Yoichi Tamura (The University of Tokyo), Masamune Oguri (The University of Tokyo), Daisuke Iono (National Astronomical Observatory of Japan/SOKENDAI), Bunyo Hatsukade (National Astronomical Observatory of Japan), Yuichi Matsuda (National Astronomical Observatory of Japan/SOKENDAI), and Masao Hayashi (National Astronomical Observatory of Japan).

http://arxiv.org/abs/1503.08720
Simon Dye (University of Nottingham), Christina Furlanetto (University of Nottingham; CAPES Foundation, Ministry of Education of Brazil, Brazil), Mark Swinbank (Durham University), Catherine Vlahakis (Joint ALMA Observatory, Chile; ESO, Chile), James Nightingale (University of Nottingham), Loretta Dunne (University of Canterbury, New Zealand; Institute for Astronomy [IfA], Royal Observatory Edinburgh), Steve Eales (Cardiff University), Ian Smail (Durham), Ivan Oteo-Gomez (IfA, Edinburgh; ESO, Germany), Todd Hunter (National Radio Astronomy Observatory, Charlottesville, Virginia, USA), Mattia Negrello (INAF, Osservatorio Astronomico di Padova, Vicolo Osservatorio, Padova, Italy), Helmut Dannerbauer (Universitat Wien, Vienna, Austria), Rob Ivison (IfA, Edinburgh; ESO, Germany), Raphael Gavazzi (Universite Pierre et Marie Curie, Paris), Asantha Cooray (California Institute of Technology, USA) and Paul van der Werf (Leiden University, The Netherlands).

http://arxiv.org/abs/1505.05148
Mark Swinbank (Durham University), Simon Dye (University of Nottingham), James Nightingale (University of Nottingham), Christina Furlanetto (University of Nottingham; CAPES Foundation, Ministry of Education of Brazil, Brazil), Ian Smail (Durham), Asantha Cooray (California Institute of Technology, USA), Helmut Dannerbauer (Universitat Wien, Vienna, Austria), Loretta Dunne (University of Canterbury, New Zealand; Institute for Astronomy [IfA], Royal Observatory Edinburgh), Steve Eales (Cardiff University), Raphael Gavazzi (Universite Pierre et Marie Curie, Paris), Todd Hunter (National Radio Astronomy Observatory, Charlottesville, Virginia, USA), Rob Ivison (IfA, Edinburgh; ESO, Germany), Mattia Negrello (INAF, Osservatorio Astronomico di Padova, Vicolo Osservatorio, Padova, Italy), Ivan Oteo-Gomez (IfA, Edinburgh; ESO, Germany), Renske Smit (Durham), Paul van der Werf (Leiden University, The Netherlands), and Catherine Vlahakis (Joint ALMA Observatory, Chile; ESO, Chile).

http://arxiv.org/abs/1503.05558
Kenneth C. Wong (Institute of Astronomy and Astrophysics, Academia Sinica (ASIAA), Taipei, Taiwan), Sherry H. Suyu (ASIAA, Taiwan), Satoki Matsushita (ASIAA, Taiwan)

http://arxiv.org/abs/1503.07997
Bunyo Hatsukade (National Astronomical Observatory of Japan, Tokyo, Japan) Yoichi Tamura (Institute of Astronomy, University of Tokyo, Tokyo, Japan), Daisuke Iono (National Astronomical Observatory of Japan; The Graduate University for Advanced Studies [SOKENDAI], Tokyo, Japan), Yuichi Matsuda (National Astronomical Observatory of Japan), Masao Hayashi (National Astronomical Observatory of Japan), Masamune Oguri (Research Center for the Early Universe, University of Tokyo, Tokyo, Japan; Department of Physics, University of Tokyo, Tokyo, Japan; Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe [Kavli IPMU, WPI], University of Tokyo, Chiba, Japan)

http://arxiv.org/abs/1503.02652
The ALMA Partnership, C. Vlahakis (Joint ALMA Observatory [JAO]; ESO) , T. R. Hunter (National Radio Astronomy Observatory [NRAO]), J. A. Hodge (NRAO) , L. M. Pérez (NRAO) , P. Andreani (ESO), C. L. Brogan (NRAO) , P. Cox (JAO, ESO) , S. Martin (Institut de Radioastronomie Millimétrique [IRAM]) , M. Zwaan (ESO) , S. Matsushita (Institute of Astronomy and Astrophysic, Taiwan) , W. R. F. Dent (JAO, ESO), C. M. V. Impellizzeri (JAO, NRAO), E. B. Fomalont (JAO, NRAO), Y. Asaki (National Astronomical Observatory of Japan; Institute of Space and Astronautical Science (ISAS), Japan Aerospace Exploration Agency [JAXA]) , D. Barkats (JAO, ESO) , R. E. Hills (Astrophysics Group, Cavendish Laboratory), A. Hirota (JAO; National Astronomical Observatory of Japan), R. Kneissl (JAO, ESO), E. Liuzzo (INAF, Istituto di Radioastronomia), R. Lucas ( Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble) , N. Marcelino (INAF), K. Nakanishi (JAO, National Astronomical Observatory of Japan), N. Phillips (JAO, ESO), A. M. S. Richards (University of Manchester), I. Toledo (JAO), R. Aladro (ESO), D. Broguiere (IRAM), J. R. Cortes (JAO, NRAO), P. C. Cortes (JAO, NRAO), D. Espada (ESO, National Astronomical Observatory of Japan), F. Galarza (JAO), D. Garcia-Appadoo (JAO, ESO), L. Guzman-Ramirez (ESO), A. S. Hales (JAO, NRAO) , E. M. Humphreys (ESO) , T. Jung (Korea Astronomy and Space Science Institute) , S. Kameno (JAO, National Astronomical Observatory of Japan) , R. A. Laing (ESO), S. Leon (JAO,ESO) , G. Marconi (JAO, ESO) , A. Mignano (INAF) , B. Nikolic (Astrophysics Group, Cavendish Laboratory), L. A. Nyman (JAO, ESO), M. Radiszcz (JAO), A. Remijan (JAO, NRAO), J. A. Rodón (ESO), T. Sawada (JAO, National Astronomical Observatory of Japan), S. Takahashi (JAO, National Astronomical Observatory of Japan), R. P. J. Tilanus (Leiden University), B. Vila Vilaro (JAO, ESO), L. C. Watson (ESO), T. Wiklind (JAO, ESO), Y. Ao (National Astronomical Observatory of Japan) , J. Di Francesco (National Research Council Herzberg Astronomy & Astrophysics), B. Hatsukade (National Astronomical Observatory of Japan), E. Hatziminaoglou (ESO), J. Mangum (NRAO), Y. Matsuda (National Astronomical Observatory of Japan), E. Van Kampen (ESO), A. Wootten (NRAO), I. De Gregorio-Monsalvo (JAO, ESO), G. Dumas (IRAM), H. Francke (JAO), J. Gallardo (JAO), J. Garcia (JAO), S. Gonzalez (JAO), T. Hill (ESO), D. Iono (National Astronomical Observatory of Japan), T. Kaminski (ESO), A. Karim (Argelander-Institute for Astronomy), M. Krips (IRAM), Y. Kurono (JAO, National Astronomical Observatory of Japan) , C. Lonsdale (NRAO), C. Lopez (JAO), F. Morales (JAO), K. Plarre (JAO), L. Videla (JAO), E. Villard (JAO, ESO), J. E. Hibbard (NRAO), K. Tatematsu (National Astronomical Observatory of Japan)

http://arxiv.org/abs/1503.02025
M. Rybak (Max Planck Institute for Astrophysics), J. P. McKean (Netherlands Institute for Radio Astronomy; University of Groningen) S. Vegetti (Max Planck Institute for Astrophysics), P. Andreani (ESO) and S. D. M. White (Max Planck Institute for Astrophysics)

http://arxiv.org/abs/1506.01425
M. Rybak (Max Planck Institute for Astrophysics), S. Vegetti (Max Planck Institute for Astrophysics), J. P. McKean (Netherlands Institute for Radio Astronomy; University of Groningen), P. Andreani (ESO) and S. D. M. White (Max Planck Institute for Astrophysics)

Teleskop ALMA je partnerski poduhvat Evrope, Severne Amerike i istočne Azije, u saradnji sa Republikom Čile. ALMA-u finansira ESO u Evropi, Američka nacionalna naučna fondacija (National Science Foundation, NSF) u Severnoj Americi, u saradnji sa Nacionalnim istraživačkim odborom Kanade (National Research Council of Canada, NRC) i Nacionalni naučni odbor Tajvana (National Science Council of Taiwan NSC) i Nacionalni institut za prirodne nauke (National Institutes od Natural Sciences, NINS) u istočnoj Aziji u saradnji sa Kineskom akademijom (Academia Sinica) na Tajvanu. Izgradnju i rad teleskopa ALMA omogućio je ESO u Evropi, Nacionalna radio-astronomska opservatorija (National Radio Astronomi Observatory, NRAO) u Severnoj Americi, kojom upravljaju Ujedinjeni univerziteti (Associated Universities, Inc. AUI) i Nacionalna astronomska opservatorija Japana (National Astronomical Observatory of Japan, NAOJ). Ujedinjena opservatorija ALMA (Joint ALMA Observatory, JAO), pruža jedinstveno vođstvo i rukovođenje izgradnjom, puštanjem u rad i funkcionisanjem ALMA-e.

ESO je najistaknutija međunarodna astronomska organizacija u Evropi i najproduktivnija zemaljska opservatorija na svetu. Podržava je 16 zemalja članica: Austrija, Belgija, Brazil, Češka, Danska, Francuska, Finska, Nemačka, Italija, Holandija, Poljska, Portugal, Španija, Švedska, Švajcarska i Velika Britanija. ESO sprovodi vrlo ambiciozan program fokusiran na dizajn, izgradnju i upravljanje najmoćnijim astronomskim opservatorijama na Zemlji, koje će omogućiti značajna naučna otkrića. Takođe, ESO ima vodeću ulogu u promovisanju i organizovanju saradnje u oblasti astronomskih istraživanja. ESO vodi tri jedinstvene posmatračke lokacije u Čileu: La Sija, Paranal i Šahnantor. Na Paranalu, ESO upravlja Veoma velikim teleskopom, najnaprednijim teleskopom na svetu u oblasti vidljive svetlosti, a rukovodi i teleskopima za pregled neba. VISTA radi u oblasti infracrvene svetlosti i najveći je teleskop za pregled neba na svetu, dok je VST najveći teleskop dizajniran da sprovodi pretraživanja neba isključivo u oblasti vidljive svetlosti. ESO je evropski partner na revolucionarnom projektu ALMA, najvećoj astronomskoj opservatoriji današnjice. Na vrhu Sero Armazones, nedaleko od Paranala, ESO gradi 39-metarski Evropski izuzetno veliki teleskop, koji će postati “najveće svetsko oko upereno ka nebu”.

Linkovi

Naučni radovi:

Kontakt

Ivana Horvat
Astronomsko društvo Novi Sad
Petrovaradin, Srbija
Email:Ova adresa el. pošte je zaštićena od spambotova. Omogućite JavaScript da biste je videli." style="box-sizing:border-box;color:rgb(66, 139, 202);text-decoration:none;background:transparent">Ova adresa el. pošte je zaštićena od spambotova. Omogućite JavaScript da biste je videli.

Lars Lindberg Christensen
Head of ESO ePOD
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6761
Mob.: +49 173 3872 621
Email:Ova adresa el. pošte je zaštićena od spambotova. Omogućite JavaScript da biste je videli.

Connect with ESO on social media

Ovo je prevod ESO saopštenja za javnost eso1522.

Author: ESO

Zadnji tekstovi: