Tisková zpráva
Nejlepší snímek kolidujících galaxií ve vzdáleném vesmíru
ALMA využívá metody Sherlocka Holmese
26. srpna 2014
Mezinárodní tým astronomů pořídil dosud nejlepší záběr kolize dvou galaxií, ke které došlo v době, kdy bylo stáří vesmíru poloviční než dnes. K výzkumu použili radioteleskop ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) a řadu dalších pozemních i kosmických dalekohledů. Díky využití ‚lupy galaktických rozměrů‘ (gravitační čočky) se vědcům podařilo zaznamenat dosud nespatřené detaily. Provedený výzkum galaxie H-ATLAS J142935.3-002836 prokázal, že tento složitý a vzdálený objekt svým vzhledem připomíná dobře známé nedaleké kolidující galaxie Antény.
Slavný detektiv Sherlock Holmes používal lupu k odhalování drobných ale podstatných důkazů. Astronomové zkombinovali výkon mnoha pozemních i kosmických [1] dalekohledů a s pomocí mohutné kosmické lupy vyšetřovali případ překotné tvorby hvězd v mladém vesmíru.
„Astronomové jsou často ve svých výzkumech limitování možnostmi dalekohledů. Ale v některých případech jsou jejich schopnosti značně vylepšeny přírodními čočkami, které jim poskytuje vesmír sám,“ vysvětluje hlavní autor studie Hugo Messias (Universidad de Concepción, Chile; Centro de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Lisboa, Portugalsko). „Albert Einstein ve své obecné teorii relativity předpověděl, že světelný paprsek se kolem objektu s danou hmotností nešíří po přímce, ale je zakřiven podobně, jako když prochází běžnou lupou.“
Tyto kosmické lupy vznikají díky koncentracím hmoty, jako jsou galaxie nebo kupy galaxií, které díky své mohutné gravitaci zakřivují paprsky světla přicházející z objektů ležících ještě dále. Tomuto jevu se říká gravitační čočka. Díky zvětšovací schopnosti této lupy pak astronomové mohou zkoumat objekty, které by jinak byly nepozorovatelné, a srovnat například velmi vzdálené galaxie mladého vesmíru s těmi nedalekými, současnými.
Ale aby tyto gravitační čočky pracovaly, jak astronomové potřebují, je nutné, aby čočkující galaxie (objekt způsobující efekt gravitační čočky) a sledovaný objekt v pozadí ležely co nejblíže spojnice s pozorovatelem.
„Takto přesná uspořádání jsou poměrně vzácná a je obtížné je identifikovat,“ dodává Hugo Messias. „Nedávné studie však ukázaly, že s pomocí pozorování v daleké infračervené oblasti a v pásmu milimetrových vln je možné tyto případy hledat mnohem efektivněji.“
Galaxie H-ATLAS J142935.3-002836 (zkráceně H1429-0028) je jedním z těchto případů a byla objevena v rámci přehlídky H-ATLAS (Herschel Astrophysical Terahertz Large Area Survey). Ačkoliv tento objekt je ve viditelném světle velmi slabý, v infračerveném pásmu patří vůbec k nejjasnějším objektům zobrazeným gravitační čočkou. A to přesto, že tuto galaxii pozorujeme tak, jak vypadala v době, kdy stáří vesmíru bylo poloviční ve srovnání s dneškem.
Když se ukázalo, že se tento objekt nachází takřka na hranici možného, zahájil mezinárodní tým rozsáhlou kampaň, při které byla využita řada nejvýkonnějších dalekohledů jak na povrchu Země tak na oběžné dráze. Aby poodhalili tajemství tohoto neobvyklého objektu, zapojily se do výzkumu tyto observatoře: Hubble Space Telescope (HST, NASA/ESA), ALMA, Keck Observatory, Karl Jansky Very Large Array (JVLA) a další.
Snímky z HST a dalekohledu Keck odhalily prstenec světla obepínající galaxii v popředí, který vzniká v důsledku vzniku efektu gravitační čočky. Tyto záběry s vysokým rozlišením rovněž ukázaly, že čočkující galaxii (podobající se naší Galaxii) pozorujeme zboku a že díky mohutným oblakům prachu, které obsahuje, částečně blokuje průchod světla z objektů v pozadí.
Toto stínění však nepředstavuje žádný problém pro radioteleskopy ALMA a JVLA, jelikož ty pozorují oblohu na vlnových délkách, které zůstávají přítomným prachem téměř nedotčené. Využitím kombinovaných dat členové týmu objevili, že pozorovaný objekt v pozadí je ve skutečnosti dvojice galaxií, u kterých dochází ke vzájemné kolizi. A od tohoto okamžiku začaly hrát radioteleskopy ALMA a JVLA klíčovou roli při dalším výzkumu tohoto objektu.
Pozorování provedená radioteleskopem ALMA se soustředila na hledání oxidu uhelnatého, který umožňuje provést detailní průzkum mechanismů vzniku hvězd v galaxiích. Rovněž se podařilo změřit rychlost pohybu hmoty u tohoto vzdáleného objektu, což bylo velmi důležité. Díky tomuto měření bylo možné potvrdit, že gravitační čočkou zobrazený objekt je skutečně dvojice galaxií, ve kterých se díky vzájemné kolizi rodí stovky nových hvězd za rok. Navíc jedna z galaxií stále jeví známky rotace, a to znamená, že před kolizí utvářela rotující disk.
Tento systém kolidujících galaxií nápadně připomíná jiný, mnohem bližší objekt, známý pod jménem galaxie Antény (Antennae Galaxies). Jedná se o působivý případ kolize dvou galaxií, u kterých se předpokládá, že obě měly před setkáním tvar disku. Zatímco v galaxiích Antény se hvězdy rodí rychlostí jen několika desítek hmotností Slunce za rok, v galaxiích H1429-0028 se za stejné období zformuje do podoby hvězd až 400krát více plynu.
Rob Ivison (vědecký ředitel ESO) a spoluautor práce dodává: “ALMA nám umožnila tuto hádanku vyřešit. Poskytla nám informace o rychlosti pohybu plynu v galaxiích, což nám umožnilo odlišit od sebe části jednotlivých galaxií a odhalit tak typické známky kolize. Tato studie zachytila kolizi galaxií při činu, v okamžiku začíná mohutná epizoda formování nových hvězd.“
Poznámky
Mezi dalekohledy, které pomohly získat důkazy a rozluštit tuto záhadu byly i tři dalekohledy ESO — ALMA, APEX a VISTA. Do výzkumu se zapojily tyto další teleskopy: NASA/ESA Hubble Space Telescope, Gemini South telescope, Keck-II telescope, NASA Spitzer Space Telescope, Jansky Very Large Array, CARMA, IRAM a SDSS a WISE.
Další informace
Mezinárodní astronomická observatoř ALMA je společným projektem Evropy, Severní Ameriky a východní Asie ve spolupráci s Chilskou republikou. ALMA je za Evropu financována ESO, za severní Ameriku NSF (National Science Foundation) ve spolupráci s NRC (National Research Council of Canada) a s NSC (National Science Council of Taiwan) a za východní Asii NINS (National Institutes of Natural Sciences) v Japonsku ve spolupráci s AS (Academia Sinica) na Taiwanu. Výstavba a provoz observatoře ALMA jsou ze strany Evropy řízeny ESO, ze Severní Ameriky NRAO (National Radio Astronomy Observatory), která je řízena AUI (Associated Universities, Inc.), a za východní Asii NAOJ (National Astronomical Observatory of Japan). Spojená observatoř ALMA (JAO, Joint ALMA Observatory) poskytuje jednotné vedení a řízení stavby, plánování a provoz teleskopu ALMA.
Výzkum byl prezentován v článku "Herschel-ATLAS and ALMA HATLAS J142935.3-002836, a lensed major merger at redshift 1.027" autorů Hugo Messias a kol., který byl publikován 26. srpna 2014 ve vědeckém časopise Astronomy & Astrophysics.
Složení týmu: Hugo Messias (Universidad de Concepción, Barrio Universitario, Chile; Centro de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Lisboa, Portugalsko), Simon Dye (School of Physics and Astronomy, University of Nottingham, UK), Neil Nagar (Universidad de Concepción, Barrio Universitario, Chile), Gustavo Orellana (Universidad de Concepción, Barrio Universitario, Chile), R. Shane Bussmann (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, USA), Jae Calanog (Department of Physics & Astronomy, University of California, USA), Helmut Dannerbauer (Universität Wien, Institut für Astrophysik, Rakousko), Hai Fu (Astronomy Department, California Institute of Technology, USA), Edo Ibar (Pontificia Universidad Católica de Chile, Departamento de Astronomía y Astrofísica, Chile), Andrew Inohara (Department of Physics & Astronomy, University of California, USA), R. J. Ivison (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, UK; ESO, Garching, Německo), Mattia Negrello (INAF, Osservatorio Astronomico di Padova, Itálie), Dominik A. Riechers (Astronomy Department, California Institute of Technology, USA; Department of Astronomy, Cornell University, USA), Yun-Kyeong Sheen (Universidad de Concepción, Barrio Universitario, Chile), Simon Amber (The Open University, Milton Keynes, UK), Mark Birkinshaw (H. H. Wills Physics Laboratory, University of Bristol, UK; Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, USA), Nathan Bourne (School of Physics and Astronomy, University of Nottingham, UK), Dave L. Clements (Astrophysics Group, Imperial College London, UK), Asantha Cooray (Department of Physics & Astronomy, University of California, USA; Astronomy Department, California Institute of Technology, USA), Gianfranco De Zotti (INAF, Osservatorio Astronomico di Padova, Itálie), Ricardo Demarco (Universidad de Concepción, Barrio Universitario, Chile), Loretta Dunne (Department of Physics and Astronomy, University of Canterbury, Nový Zéland; Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, UK), Stephen Eales (School of Physics and Astronomy, Cardiff University,UK), Simone Fleuren (School of Mathematical Sciences, University of London, UK), Roxana E. Lupu (Department of Physics and Astronomy, University of Pennsylvania, USA), Steve J. Maddox (Department of Physics and Astronomy, University of Canterbury, New Zealand; Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, UK), Michał J. Michałowski (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, UK), Alain Omont (Institut d’Astrophysique de Paris, UPMC Univ. Paris, Francie), Kate Rowlands (School of Physics & Astronomy, University of St Andrews, UK), Dan Smith (Centre for Astrophysics Research, Science & Technology Research Institute, University of Hertfordshire, UK), Matt Smith (School of Physics and Astronomy, Cardiff University,UK) and Elisabetta Valiante (School of Physics and Astronomy, Cardiff University, UK).
ESO je nejvýznamnější mezivládní astronomická organizace Evropy a v současnosti nejproduktivnější pozemní astronomická observatoř. ESO podporuje celkem 15 členských zemí: Belgie, Brazílie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Itálie, Německo, Nizozemsko, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko a Velká Británie. ESO uskutečňuje ambiciózní program zaměřený na návrh, konstrukci a úspěšný chod výkonných pozemních pozorovacích komplexů umožňujících astronomům dosáhnout významných vědeckých objevů. ESO také vedoucí úlohu při podpoře a organizaci spolupráce v astronomickém výzkumu. ESO provozuje tři unikátní pozorovací střediska světového významu nacházející se v Chile: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na Observatoři Paranal provozuje Velmi velký teleskop (VLT), což je nejvyspělejší astronomická observatoř pro viditelnou oblast světla, a také dva další přehlídkové teleskopy. VISTA pracuje v infračervené části spektra a je největším přehlídkovým dalekohledem na světě, dalekohled VST (VLT Survey Telescope) je největším teleskopem navrženým k prohlídce oblohy výhradně ve viditelné části spektra. ESO je evropským partnerem revolučního astronomického teleskopu ALMA, největšího astronomického projektu současnosti. Pro viditelnou a blízkou infračervenou oblast ESO rovněž plánuje nový dalekohled E-ELT (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope) s primárním zrcadlem o průměru 39 metrů, který se stane „největším okem do vesmíru“.
Odkazy
- odborný článek
- více informací - ALMA
- snímky - ALMA
- videa - ALMA
- božura - ALMA
- film 'ALMA — In Search of our Cosmic Origins'
- fotokniha - ALMA 'In Search of our Cosmic Origins – The Construction of the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array'
- další tiskové zprávy - ALMA
Kontakty
Hugo Messias
Universidad de Concepción, Chile / Centro de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Lisboa, Portugal
Tel.: +351 21 361 67 47/30
Email: hmessias@oal.ul.pt
Richard Hook
ESO, Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6655
Mobil: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org
Anežka Srbljanović (press contact Česko)
ESO Science Outreach Network
a Astronomical Institute of Czech Academy of Sciences
Tel.: +420 323 620 116
Email: eson-czech@eso.org
O zprávě
Tiskové zpráva č.: | eso1426cs |
Jméno: | H-ATLAS J142935.3-002836 |
Typ: | Early Universe : Galaxy : Type : Gravitationally Lensed |
Facility: | Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, Atacama Pathfinder Experiment, CARMA, Gemini Observatory, Hubble Space Telescope, Spitzer Space Telescope, Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy |
Science data: | 2014A&A...568A..92M |
Our use of Cookies
We use cookies that are essential for accessing our websites and using our services. We also use cookies to analyse, measure and improve our websites’ performance, to enable content sharing via social media and to display media content hosted on third-party platforms.
ESO Cookies Policy
The European Organisation for Astronomical Research in the Southern Hemisphere (ESO) is the pre-eminent intergovernmental science and technology organisation in astronomy. It carries out an ambitious programme focused on the design, construction and operation of powerful ground-based observing facilities for astronomy.
This Cookies Policy is intended to provide clarity by outlining the cookies used on the ESO public websites, their functions, the options you have for controlling them, and the ways you can contact us for additional details.
What are cookies?
Cookies are small pieces of data stored on your device by websites you visit. They serve various purposes, such as remembering login credentials and preferences and enhance your browsing experience.
Categories of cookies we use
Essential cookies (always active): These cookies are strictly necessary for the proper functioning of our website. Without these cookies, the website cannot operate correctly, and certain services, such as logging in or accessing secure areas, may not be available; because they are essential for the website’s operation, they cannot be disabled.
Functional Cookies: These cookies enhance your browsing experience by enabling additional features and personalization, such as remembering your preferences and settings. While not strictly necessary for the website to function, they improve usability and convenience; these cookies are only placed if you provide your consent.
Analytics cookies: These cookies collect information about how visitors interact with our website, such as which pages are visited most often and how users navigate the site. This data helps us improve website performance, optimize content, and enhance the user experience; these cookies are only placed if you provide your consent. We use the following analytics cookies.
Matomo Cookies:
This website uses Matomo (formerly Piwik), an open source software which enables the statistical analysis of website visits. Matomo uses cookies (text files) which are saved on your computer and which allow us to analyze how you use our website. The website user information generated by the cookies will only be saved on the servers of our IT Department. We use this information to analyze www.eso.org visits and to prepare reports on website activities. These data will not be disclosed to third parties.
On behalf of ESO, Matomo will use this information for the purpose of evaluating your use of the website, compiling reports on website activity and providing other services relating to website activity and internet usage.
Matomo cookies settings:
Additional Third-party cookies on ESO websites: some of our pages display content from external providers, e.g. YouTube.
Such third-party services are outside of ESO control and may, at any time, change their terms of service, use of cookies, etc.
YouTube: Some videos on the ESO website are embedded from ESO’s official YouTube channel. We have enabled YouTube’s privacy-enhanced mode, meaning that no cookies are set unless the user actively clicks on the video to play it. Additionally, in this mode, YouTube does not store any personally identifiable cookie data for embedded video playbacks. For more details, please refer to YouTube’s embedding videos information page.
Cookies can also be classified based on the following elements.
Regarding the domain, there are:
- First-party cookies, set by the website you are currently visiting. They are stored by the same domain that you are browsing and are used to enhance your experience on that site;
- Third-party cookies, set by a domain other than the one you are currently visiting.
As for their duration, cookies can be:
- Browser-session cookies, which are deleted when the user closes the browser;
- Stored cookies, which stay on the user's device for a predetermined period of time.
How to manage cookies
Cookie settings: You can modify your cookie choices for the ESO webpages at any time by clicking on the link Cookie settings at the bottom of any page.
In your browser: If you wish to delete cookies or instruct your browser to delete or block cookies by default, please visit the help pages of your browser:
Please be aware that if you delete or decline cookies, certain functionalities of our website may be not be available and your browsing experience may be affected.
You can set most browsers to prevent any cookies being placed on your device, but you may then have to manually adjust some preferences every time you visit a site/page. And some services and functionalities may not work properly at all (e.g. profile logging-in, shop check out).
Updates to the ESO Cookies Policy
The ESO Cookies Policy may be subject to future updates, which will be made available on this page.
Additional information
For any queries related to cookies, please contact: pdprATesoDOTorg.
As ESO public webpages are managed by our Department of Communication, your questions will be dealt with the support of the said Department.