AD Orion

Astronomsko društvo Orion

MYSTERIOZNE LYMAN-ALFA “MRLJICE” U DALEKIM GALAKSIJAMA MOGU BITI BLIŽE NEGO ŠTO SMO MISLILI

Astronomi koji proučavaju misteriozni fenomen poznat kao Lyman-alpha mrljice (LABs) otkrili su neke od ovih visoko-energetskih objekata u galaksijama koje su puno bliže nego ranije poznate. Otkriće je važno jer su ti bliži primjerci mnogo lakši za izućavanja i zato što žive u trenutku kada je svemir bio mnogo stariji i zreliji, omogućujući astronomima proučavanje njihove evolucije u kosmičkom vremenu.

Posmatranja rijetke vrste relativno bliskih galaksija, omotanih velikim oblacima ioniziranog plina koji su rezultat visoko energetske aktivnosti u njihovim jezgrama sprovedeno je na Gemnini opservatorijama. Ovi bliži primjerci su prvi put opisani 2013. godine, privlačeći pozornost astronoma svojim sjajem i veličinama. Podaci dobijeni na Gemini Observatory su brzo pokazali da su ove galaksije bez premca od bilo kojih drugih objekata koji su poznati u obližnjem svemiru. Da bismo razumjeli njihovu prirodu i stvaranje, posmatranja sa Chandra rendgenskim teleskopom, sa GALEX UV satelitom, kao i posmatranja u srednjem  infracrvenom području pomoću WISE satelita, bila su uključena kako bi pojasnila podatke Gemini teleskopa.

“Gledajući slike načinjene u dalekom ultraljubičastom području koje je načinio GALEX, shvatili smo da su ti ogromni ionizirani oblaci plina slični Lyman-alfa mrljicama, ili LABs”, kaže Mischa Schirmer iz Gemini Observatory. “Do sada, LABs su bili jedino poznati u mladom svemiru, u vrijeme kada su se galaksije stvarale puno energičnije nego danas. Ovo je uzbudljivo otkriće da LABs još uvijek može postojati 4-7 milijardi godina kasnije u svemiru, iako u znatno manjem broju. “Schirmer dodaje da je postojanje tih objekata bilo pretpostavljano, ali zbog njihove rijetkosti bilo ih je teško pronaći.

LABs su zbunjivali astronome još kad su prvi put otkriveni 1999. Oni emitiraju obilne količine dalekog ultraljubičastog zračenja visokih energija, ali njihovi izvori energije često su ostajali nepoznati. Hai Fu sa Sveučilišta u Iowi, te ko-autor studije, kaže da postoje različita objašnjenja “, ipak, uzeti zajedno, oni i dalje ne objašnjavaju sve podatke koji su nam na raspolaganju.” Glavni problemi su  ‘velike udaljenosti ovih objekata, što ih čini vrlo slabim u sjaju. “Osim toga, njihovi visoki crveni pomaci otežavaju pristup onim dijelovima spektra iz kojih bi smo dobili najviše  informacija o njihovom fizičkom stanju”, dodaje Fu. “Nakon što smo identificirali LAB-e na našem kosmičkom pragu, to čini našu analizu puno lakšom.”

Jedan od iznenađujućih rezultata tima je da su aktivna galaktička jezgra (AGN) u njihovom uzorku energetski slabija. AGN su supermasivne crne rupe u središtima galaksija koje aktivno prikupljaju materijal iz svoje neposredne okoline. Ovaj proces može otpustiti ogromne količine energije i zračenja, što AGN svrstava među najsjajnije objekte u svemiru. “S obzirom na sjaj ioniziranog plina u LAB objektima u našoj studiji, očekivali smo najmoćniji AGN u njihovim centrima. Međutim, kada smo direktno mjerili energiju AGN sa Chandra X-ray teleskopom, otkrili smo da je AGN 10 do 1000 puta manje snažan nego što je potrebno “, kaže Nancy Levenson sa Gemini Observatory. To znači da AGN zacijelo brzo energetski izblijedi u posljednjih nekoliko 1000-10000 godina. Ionizirajuće zračenja iz njihovog prethodnog visoko energetskog stanja i dalje se širi kroz galaksiju, napajajući plinovitu maglinu. Nekoliko takvih “ionizacijskih odjeka” pronađeno je u sklopu projekta Galaxy Zoo u obližnjim galaksijama, iako ni u jednoj od njih tako snažno kao u objektima ove studije.

Gemini/GMOS snimci galaksija koje sadrže LAB objekte. Slike otkrivaju raznolike oblike izbačenih struja plinova pogonjenih od strane AGN Active Galactic Nuclei). Zelenkasta boja potiče od OIII linije kisika.

Gemini/GMOS snimci galaksija koje sadrže LAB objekte. Slike otkrivaju raznolike oblike izbačenih struja plinova pogonjenih od strane AGN Active Galactic Nuclei). Zelenkasta boja potiče od OIII linije kisika.

“Najuzbudljiviji rezultat o našem istraživanju je da slabljenje AGN, prirodno objašnjava izostanak jakih izvora u mnogim LAB-ima”, kaže Sangeeta Malhotra s Arizona State University. “Ultraljubičasti Lyman-alpha fotoni ne mogu napustiti oblak plina u ravnoj liniji kao i većina drugih fotona. Izvodeći slučajna kretanja u plinu, LAB ih može lako uhvatti u zamku za stotine hiljada godina. “Tokom vremena fotoni uspjevaju pobjeći, središnja AGN može dugo nestajati iz vidokruga astronoma, uzrokujući očite nedostatke energije.

“Nevjerojatno je da smo konačno mogli identificirati nedostajući dio slagalice”, kaže Schirmer. “Međutim, još uvijek postoji ogromna količina posla koji treba obaviti, sad se možemo usredsrediti na detalje i veću sliku sa daljim posmatranjima.”

Istraživanje je obuhvatilo fotografska i spektroskopska posmatranja preko Gemini Multi-Objekt Spektrografa (GMO) na oba Gemini teleskopa. Bliski LAB objekti su izuzetno rijetki, samo je jedan moguće naći na svakih 1000 kvadratnih stepeni neba. Jednom identificirani, oni su za Gemini teleskope jednostavni jer su vrlo svijetli, upkos činjenici da njihova svjetlost putuje sa vremenske distance od tri milijarde svjetlosnih godina. Za usporedbu, LAB objekti sa visokim crvenim pomakom koji su do sada poznati, su obično 100 puta slabijeg sjaja i 2-3 puta manji. Za otključavanje LABs misterije, astronomi su morali uključiti daljnja posmatranja u X-zrakama, UV i infracrvenoj svjetlosti pomoću Chandra, GALEX i WISE satelita, respektivno.

Jezgro tima koji je obavio ova otkrića sačinjavaju Mischa Schirmer (Gemini Observatory), Sangeeta Malhotra (Arizona State University), Nancy Levenson (Gemini Observatory), Hai Fu (University of Iowa), Rebecca Davies (Max-Planck Institute for Extraterrestial Physics), William Keel (University of Alabama), Paul Torrey (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics), and James Turner (Gemini Observatory). Rad je publiciran u Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

MM prema News Archive of GEMINI Observatory.

Updated: October 12, 2016 — 11:47 pm
Astronomsko društvo Orion © 2016 Frontier Theme