16:07 2023-03-29
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Astronomii sunt martori la nașterea unui grup foarte îndepărtat de galaxii din universul timpuriu
_ Astronomii sunt martori la nașterea unui cluster foarte îndepărtat de galaxii din universul timpuriu
Folosind Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), al cărui partener ESO este partener, astronomii au descoperit un rezervor mare de gaz fierbinte în galaxia care se formează încă aglomerat în jurul galaxiei Pânză de Pânză — cea mai îndepărtată detecție a unui astfel de gaz fierbinte de până acum. Grupurile de galaxii sunt unele dintre cele mai mari obiecte cunoscute din univers și acest rezultat, publicat astăzi în Nature, dezvăluie în continuare cât de timpuriu încep să se formeze aceste structuri.
Clusterele de galaxii, așa cum numele sugerează, găzduiesc un număr mare de galaxii – uneori chiar mii. Ele conțin, de asemenea, un vast „mediu intracluster” (ICM) de gaz care pătrunde în spațiul dintre galaxiile din cluster. De fapt, acest gaz depășește considerabil galaxiile în sine. O mare parte din fizica clusterelor de galaxii este bine înțeleasă; totuși, observațiile cu privire la fazele timpurii de formare a ICM rămân rare.
Anterior, ICM fusese studiat doar în grupuri de galaxii din apropiere complet formate. Detectarea ICM în protoclustere îndepărtate – adică clustere de galaxii care se formează încă – le-ar permite astronomilor să prindă aceste clustere în stadiile incipiente ale formării. O echipă condusă de Luca Di Mascolo, primul autor al studiului și cercetător la Universitatea din Trieste, Italia, a dorit să detecteze ICM într-un protocluster din primele etape ale universului.
Clusterele de galaxii sunt atât de masiv încât pot reuni gazul care se încălzește pe măsură ce cade spre cluster. „Simulările cosmologice au prezis prezența gazului fierbinte în protoclustere de peste un deceniu, dar confirmările observaționale au lipsit”, explică Elena Rasia, cercetător la Institutul Național Italian de Astrofizică (INAF) din Trieste, Italia și co-autor al lucrării. Studiul. „Urmărirea unei astfel de confirmări observaționale cheie ne-a determinat să selectăm cu atenție unul dintre cele mai promițătoare protoclustere candidate.”
Acesta a fost protoclusterul Pânză de Pânză, situat într-o epocă în care universul avea doar 3 miliarde de ani. În ciuda faptului că este cel mai intens studiat protocluster, prezența ICM a rămas evazivă. Găsirea unui rezervor mare de gaz fierbinte în protoclusterul Pânză de Păianjen ar indica faptul că sistemul este pe cale să devină un grup de galaxii adecvat, de lungă durată, mai degrabă decât să se disperseze.
Echipa lui Di Mascolo a detectat ICM-ul Pânzei de Păianjen. protocluster prin ceea ce este cunoscut sub numele de efectul termic Sunyaev-Zeldovich (SZ). Acest efect se întâmplă atunci când lumina din fundalul cosmic cu microunde - radiația relicve de la Big Bang - trece prin ICM. Când această lumină interacționează cu electronii care se mișcă rapid din gazul fierbinte, câștigă puțină energie și culoarea sau lungimea de undă se schimbă ușor. „La lungimile de undă potrivite, efectul SZ apare astfel ca un efect de umbră al unui grup de galaxii pe fundalul cosmic cu microunde”, explică Di Mascolo.
Măsurând aceste umbre pe fondul cosmic cu microunde, astronomii pot, prin urmare, deduceți existența gazului fierbinte, estimați masa acestuia și mapați forma acestuia. „Datorită rezoluției și sensibilității sale de neegalat, ALMA este singura instalație capabilă în prezent să efectueze o astfel de măsurătoare pentru progenitorii îndepărtați ai clusterelor masive”, spune Di Mascolo.
Ei au stabilit că protoclusterul Pânză de Pânză conține un vast rezervor de gaz fierbinte la o temperatură de câteva zeci de milioane de grade Celsius. Anterior, gazul rece fusese detectat în acest protocluster, dar masa gazului fierbinte găsit în acest nou studiu o depășește de mii de ori. Această descoperire arată că protoclusterul Pânză de păianjen se așteaptă într-adevăr să se transforme într-un grup masiv de galaxii în aproximativ 10 miliarde de ani, crescându-și masa cu cel puțin un factor de zece.
Tony Mroczkowski, coautor al lucrării și cercetător la ESO, explică că „acest sistem prezintă contraste uriașe. Componenta termică fierbinte va distruge o mare parte din componenta rece pe măsură ce sistemul evoluează și asistăm la o tranziție delicată.” El concluzionează că „oferă confirmarea observațională a predicțiilor teoretice de lungă durată despre formarea celor mai mari obiecte legate gravitațional din univers.”
Aceste rezultate ajută la stabilirea bazei pentru sinergii între ALMA și viitorul program Extremely al ESO. Large Telescope (ELT), care „va revoluționa studiul structurilor precum Pânza de păianjen”, spune Mario Nonino, coautor al studiului și cercetător la Observatorul Astronomic din Trieste. ELT și instrumentele sale de ultimă generație, cum ar fi HARMONI și MICADO, vor putea privi în protoclustere și ne vor spune despre galaxiile din ele în detaliu. Împreună cu capacitățile ALMA de a urmări formarea ICM, aceasta va oferi o privire crucială asupra asamblarii unora dintre cele mai mari structuri din universul timpuriu.
Comentarii:
Adauga Comentariu