Tisková zpráva
Staře vypadající galaxie v mladém vesmíru
ALMA a VLT zkoumají překvapivě zaprášenou a vyvinutou galaxii
2. března 2015
Jedna z nejvzdálenějších dosud spatřených galaxií umožnila astronomům získat vůbec první pozorování prachu v takto vzdáleném systému s probíhající tvorbou hvězd. Jedná se o provokativní důkaz rychlého vývoje galaxií, který následoval po Velkém třesku. K získání těchto výsledků astronomové využili radioteleskop ALMA, který odhalil slabou září chladného prachu v galaxii A1689-zD1, a také dalekohled VLT, s jehož pomocí byla změřena vzdálenost objektu.
Darach Watson (University of Copenhagen) s týmem svých spolupracovníků využili dalekohled ESO/VLT (Very Large Telescope) a přístroj X-shooter společně s daty získanými pomocí radioteleskopu ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) ke zkoumání jedné z nejmladších a nejvzdálenějších galaxií, jaká byla dosud nalezena. Pro astronomy bylo velkým překvapením, když spatřili mnohem vyvinutější systém, než jaký očekávali. Měl v sobě podíl prachových částic podobný tomu, jaký pozorujeme u mnohem starších galaxií (například u naší Galaxie). Tyto prachové částice jsou nezbytné pro vývoj života, jelikož umožňují vznik malých planet, složitých molekul a běžných hvězd.
Objektem jejich zájmu byla galaxie označená A1689-zD1 [1]. Je pozorovatelná pouze díky tomu, že její jasnost je zvýšena 9krát prostřednictvím efektu gravitační čočky (gravitational lens), který způsobuje mezilehlá kupa galaxií Abell 1689. Bez její pomoci by tento objekt byl příliš slabý, aby bylo možné jej detekovat současnou technikou.
Galaxii A1689-zD1 vidíme tak, jak vypadala, když byl vesmír pouze 700 milionů let starý, což představuje pouze 5 % jeho současného stáří [2]. Je to relativně drobný systém, mnohem méně hmotný a méně zářící než další podobné objekty, které byly zkoumány v této fázi vývoje vesmíru. Na rozdíl od nich je tedy typickým příkladem galaxií existujících v tomto období.
Galaxii A1689-zD1 pozorujeme tak, jak vypadala v období 'reionizace' vesmíru (reionisation). Tedy v době, kdy začínaly zářit první hvězdy, které poprvé osvětlovaly ohromný průhledný vesmír, čímž ukončili období jeho vývoje označované jako 'temný věk' (Dark Ages). Galaxie překvapila astronomy svým komplexním chemickým složením a také obsahem mezihvězdného prachu.
Darach Watson k tomu říká: „Poté, co byla vzdálenost galaxie potvrzena na základě pozorování provedených pomocí VLT, jsme zjistili, že stejná oblast byla nedávno pozorována také radioteleskopem ALMA. Nečekali jsme, že něco najdeme, ale když jsme zjistili, že galaxie byla nejen pozorována, ale také pozitivně identifikována v datech, bylo to opravdu vzrušující. Jedním z hlavních úkolů přístroje ALMA je detekce galaxií v mladém vesmíru na základě elektromagnetického vyzařování chladného prachu a plynu, a tady se to podařilo!“
Tato galaxie měla být v počátečních stádiích vývoje, ale ukázalo se, že je téměř dospělá. V tomto věku by měla být chudá na těžší chemické prvky – kovy (všechny prvky kromě vodíku a hélia jsou z astronomického pohledu považovány za kovy). Vznikají až v nitrech hvězd a do okolního prostoru se rozptylují teprve následkem exploze supernovy. Tento proces se musí zopakovat v mnoha generacích hvězd, aby vzniklo významné množství těžších prvků, jako je uhlík, kyslík či dusík.
Galaxie A1689-zD1 překvapivě vyzařuje mnoho energie ve formě dalekého infračerveného záření [3], což naznačuje, že již vytvořila mnoho hvězd a značné množství kovů. Ukazuje se nejen že obsahuje prach, ale dokonce je podíl prachu a plynu velmi podobný tomu, jaký pozorujeme u mnohem vyvinutějších galaxií.
„Ačkoliv původ tohoto prachu zůstává záhadou,“ vysvětluje Darach Watson,“ naše objevy naznačují, že k jeho produkci dochází velmi rychle, a to v průběhu pouhých 500 milionů let po zahájení procesu vzniku hvězd ve vesmíru – což je velmi krátké kosmologické období, bereme-li v úvahu, že většina hvězd žije miliardy let.“
Získané informace naznačují, že galaxie A1689-zD1 musela průběžně vytvářet nové hvězdy průměrnou rychlostí již 560 milionů let po velkém třesku, anebo musela velmi rychle projít obdobím extrémně rychlého formování hvězd (starburst) předtím, než vstoupila pozvolné fáze tohoto procesu.
Před tím, než byly získány tyto výsledky, panovala mezi astronomy shoda, že takto vzdálené galaxie by neměly být tímto způsobem vůbec detekovatelné. A1689-zD1 však byla zachycena i pomocí velmi krátkého pozorování radioteleskopem ALMA.
Spoluautor článku, Kirsten Knudsen (Chalmers University of Technology, Švédsko), k tomu dodává: „Tato podivuhodně zaprášená galaxie vypadá, jako by velmi spěchala s tvorbou prvních generací hvězd. V budoucnu bude radioteleskop ALMA schopen astronomům pomoci objevit více takových galaxií a pochopit, proč v nich dochází k tak prudkému formování hvězd.“
Poznámky
[1] Galaxie byla zaznamenána již v minulosti na snímcích z kosmického dalekohledu HST. Předpokládalo se, že je velmi daleko, vzdálenost však nebylo v té době možné přesně změřit.
[2] To odpovídá rudému posuvu 7,5.
[3] Vlnová délka emitovaného záření je protažena v důsledku expanze Vesmíru natolik, že dnes (poté co záření doputovalo až k Zemi) spadá do oboru milimetrových vln, které detekuje právě radioteleskop ALMA.
Další informace
Výzkum je prezentován v článku “A dusty, normal galaxy in the epoch of reionization” autorů D. Watson a kol., který byl publikován 2. března 2015 ve vědeckém časopise Nature.
Složení týmu: D. Watson (Niels Bohr Institute, University of Copenhagen, Dánsko), L. Christensen (University of Copenhagen), K. K. Knudsen (Chalmers University of Technology, Švédsko), J. Richard (CRAL, Observatoire de Lyon, Saint Genis Laval, Francie), A. Gallazzi (INAF-Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Firenze, Itálie) a M. J. Michalowski (SUPA, Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, Edinburgh, UK).
ESO je nejvýznamnější mezivládní astronomická organizace Evropy, která v současnosti provozuje jedny z nejproduktivnějších pozemních astronomických observatoří světa. ESO podporuje celkem 16 zemí: Belgie, Brazílie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Itálie, Německo, Nizozemsko, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko, Velká Británie a hostící stát Chile. ESO uskutečňuje ambiciózní program zaměřený na návrh, konstrukci a provoz výkonných pozemních pozorovacích komplexů umožňujících astronomům dosáhnout významných vědeckých objevů. ESO také hraje vedoucí úlohu při podpoře a organizaci celosvětové spolupráce v astronomickém výzkumu. ESO provozuje tři unikátní pozorovací střediska světového významu nacházející se v Chile: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na Observatoři Paranal, nejvyspělejší astronomické observatoři světa pro viditelnou oblast, pracuje Velmi velký dalekohled VLT a také dva další přehlídkové teleskopy – VISTA a VST. Dalekohled VISTA pozoruje v infračervené části spektra a je největším přehlídkovým teleskopem na světě, dalekohled VST je největším teleskopem navrženým k prohlídce oblohy ve viditelné oblasti spektra. ESO je významným partnerem revolučního astronomického teleskopu ALMA, největšího astronomického projektu současnosti. Nedaleko Paranalu v oblasti Cero Armazones staví ESO nový dalekohled E-ELT (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope), který se stane „největším okem hledícím do vesmíru“.
Odkazy
Kontakty
Darach Watson
Niels Bohr Institute
University of Copenhagen, Denmark
Tel.: +45 2480 3825
Email: darach@dark-cosmology.dk
Kirsten K. Knudsen
Chalmers University of Technology
Onsala, Sweden
Tel.: +46 31 772 5526
Mobil: +46 709 750 956
Email: kirsten.knudsen@chalmers.se
Richard Hook
ESO education and Public Outreach Department
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.: | eso1508cs |
Jméno: | Abell 1689 |
Typ: | Early Universe : Galaxy : Grouping : Cluster |
Facility: | Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, Very Large Telescope |
Instruments: | X-shooter |
Science data: | 2015Natur.519..327W |
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.