За допомогою телескопа APEX астрономи зібрали інформацію про віддалені надяскраві інфрачервоні галактики в сузір'ї Печі, які з часом мають перетворитися на гігантські еліптичні.
Астрономи з Великої Британії, Канади, США та Німеччини провели спостереження ймовірних попередників сучасних масивних галактик.
Об'єктом дослідження стала популяція так званих субміліметрових галактик (submillimetre galaxies, SMG) — віддалених , реєструвати які допомагає їхнє дальнє ІЧ-випромінювання, зміщене в субміліметрову область. Розподіл відомих SMG за червоним зміщенням має пік на z ≈ 2,5 — приблизно там само, де сягає максимуму аналогічний розподіл, побудований для . Така відповідність наштовхує на думку, що квазари й субміліметрові галактики еволюційно пов'язані між собою.
Величезну ІЧ-світність SMG, як припускають, забезпечують потужні спалахи зореутворення. Отже, SMG цілком можна розглядати як проміжну фазу формування сучасних нам масивних галактик. Міркуючи так, теоретики вибудовують єдину еволюційну «драбину», на щаблях якої знаходиться місце і квазарам, і субміліметровим, і гігантським еліптичним галактикам.
| Ділянку в сузір'ї Печі, на яку було спрямовано телескоп APEX, обведено червоним. (Ілюстрація ESO, IAU, Sky & Telescope.) |
Автори спробували зібрати докази цієї теорії, оцінивши просторове групування SMG і квазарів на досить великій ділянці неба в сузір'ї . Дослідження такого роду дають змогу визначити масу гало темної матерії в галактик різних типів; отримані результати потім можна порівняти з моделями еволюційного розвитку гало й з'ясувати, чи відповідає дійсності припущення про перетворення SMG на еліптичні галактики.
Спостережні дані вченим надав 12-метровий телескоп . На знімках, зроблених його камерою , було виявлено 126 SMG, з яких астрономи вибрали 50, розташованих на червоному зміщенні 1 < z < 3.
Спітцер». (ESO, APEX (MPIfR / ESO / OSO), A. Weiss et al., NASA Spitzer Science Center.) " />| SMG, виявлені на фотографіях LABOCA, позначено червоним. Фоновий інфрачервоний знімок зроблено космічним телескопом «». (ESO, APEX (MPIfR / ESO / OSO), A. Weiss et al., NASA Spitzer Science Center.) |
Опрацювання зібраної інформації підтвердило, що субміліметрові та великі еліптичні галактики лежать на одній еволюційній гілці. Найімовірніше, стадія SMG — природний етап розвитку масивних галактик, що триває лише близько 100 млн років, — тісно пов'язана зі швидким зростанням центральних чорних дір у квазарах і позначає перехід до «пасивного» існування. «Під час інтенсивного формування зір великі обсяги речовини спрямовуються до чорної діри, що забезпечує квазар енергією, — описує механізм зв'язку один з учасників дослідження, співробітник Девід Александер (David Alexander). — Потім потужне енерговиділення надмасивної чорної діри та зменшення запасів газу в SMG пригнічують процес зореутворення, унаслідок чого галактика стає малоактивною».
Повну версію звіту опубліковано в журналі ; препринт статті можна завантажити .
До нових висот у субміліметровій астрономії
В одному з найвищих спостережних пунктів Землі (5100 метрів над рівнем моря), на плато Чахнантор у пустелі Атакама (Чилі) ESO експлуатує телескоп APEX (Atacama Pathfinder Experiment).
APEX — телескоп з апертурою 12 м, що працює на міліметрових і субміліметрових хвилях, між ІЧ- та радіодіапазонами. Субміліметрова астрономія відкриває вікно в холодні, запилені й віддалені області Всесвіту, але слабкі сигнали з космосу поглинає водяна пара в атмосфері Землі. Чахнантор є ідеальним місцем для встановлення такого телескопа, оскільки цей район — один із найсухіших на нашій планеті. Його висота більш ніж на 750 м перевищує висоту обсерваторії Мауна-Кеа та на 2400 м — висоту, на якій установлено Дуже великий телескоп VLT на Серро-Параналь.
Субміліметрова астрономія — порівняно мало освоєний передній край науки. З нього відкривається Всесвіт, невидимий у звичних нам оптичних або ІЧ-променях. Субміліметровий діапазон ідеально підходить для вивчення «холодного Всесвіту»: випромінювання з такими довжинами хвиль надходить від величезних холодних хмар пилу й газу в міжзоряному просторі, за температур лише на кілька десятків градусів вищих за абсолютний нуль. Астрономи використовують це випромінювання для дослідження хімічних і фізичних умов у таких молекулярних хмарах — щільних областях газу й космічного пилу, у яких народжуються нові зорі. У видимих променях ці області Всесвіту часто здаються темними через велику кількість пилу, але вони яскраво світяться в міліметровій і субміліметровій частинах спектра. Цей діапазон довжин хвиль також ідеально підходить для дослідження деяких найдавніших і найвіддаленіших галактик, світло від яких унаслідок червоного зміщення перемістилося в область довших хвиль.
APEX — найбільший субміліметровий телескоп у Південній півкулі. Його обладнано набором різних приймачів випромінювання — інструментів, які астрономи використовують під час спостережень. Головний із них — LABOCA, Велика болометрична камера (Large Bolometer Camera). Основний елемент LABOCA — мережа надчутливих термометрів, які називають болометрами, для реєстрації субміліметрового випромінювання. Поле приймача має близько 300 пікселів, що робить його найбільшою камерою такого типу у світі. Щоб реєструвати найменші зміни температури, які відповідають слабким субміліметровим потокам, кожен із термометрів охолоджують до температури не більш ніж на 0.3 градуса вищої за абсолютний нуль, тобто -272.85 за шкалою Цельсія. Висока чутливість приймача LABOCA в поєднанні з широким полем зору (третина діаметра повного Місяця) робить його безцінним інструментом для отримання зображень субміліметрового Всесвіту.
APEX прокладає шлях іншому дивовижному приладу — ALMA (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array), революційно новому телескопу, який ESO у співпраці зі своїми міжнародними партнерами зараз будує на плато Чахнантор. Основа конструкції APEX — антена, що слугує прототипом для проєкту ALMA. Багато об'єктів, які спостерігають за допомогою APEX, ALMA згодом зможе дослідити докладніше.
APEX є результатом співпраці між Інститутом радіоастрономії Макса Планка (MPIfR), Космічною обсерваторією Онсала (OSO) та ESO. Телескоп експлуатує ESO.Підготовлено за матеріалами .
Лише зареєстровані користувачі можуть залишати коментарі. Увійдіть або зареєструйтеся.
Коментарі (0):