Beeld van SHARDS-studie. Krediet: SHARDS navorsingspan
Nuwe beelde het gedetailleerde leidrade onthul oor hoe die eerste sterre en strukture in die Heelal gevorm is en dui daarop dat die vorming van die sterrestelsel wankelrig begin het.
'n Internasionale span sterrekundiges van die Universiteit van Nottingham en Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA) het data van die Hubble-ruimteteleskoop (HST) en die Gran Telescopio Canarias (GTC), die sogenaamde Frontier Fields, om van die kleinste vaagste sterrestelsels in die nabygeleë heelal op te spoor en te bestudeer. Dit het aan die lig gebring dat die vorming van die sterrestelsel waarskynlik onstuimig sou wees. Die eerste resultate is pas in die joernaal gepubliseer Maandelikse kennisgewings van die Royal Astronomical Society (MNRAS).
Een van die interessantste vrae wat sterrekundiges al dekades lank probeer beantwoord het, is hoe en wanneer die eerste sterrestelsels gevorm het. Wat die hoe betref, is een moontlikheid dat die vorming van die eerste sterre binne sterrestelsels teen 'n bestendige pas begin het en stadig 'n meer en meer massiewe stelsel opgebou het. Nog 'n moontlikheid is dat die formasie meer gewelddadig en diskontinu was, met intense, maar kortstondige uitbarstings van stervorming wat veroorsaak is deur gebeurtenisse soos samesmeltings en verhoogde gasophoping.
"Sterrestelselvorming kan vergelyk word met 'n motor," verduidelik Pablo G. Pérez-González, een van die mede-outeurs van die koerant, verbonde aan die Centro de Astrobiología (CAB/CSIC-INTA) in Spanje, en hoofondersoeker van die internasionale samewerking agter hierdie studie. “Die eerste sterrestelsels kon dalk 'n 'diesel' stervormende enjin gehad het, wat stadig maar aanhoudend nuwe sterre bymekaargemaak het, sonder veel versnelling en saggies gas vir lang tye in relatief klein sterre verander het. Of die formasie kon rukkerig gewees het, met uitbarstings van stervorming wat ongelooflike groot sterre voortbring wat die sterrestelsel ontwrig en dit sy aktiwiteit vir 'n rukkie of selfs vir altyd laat staak. Elke scenario is gekoppel aan verskillende prosesse, soos sterrestelselsamesmeltings of die invloed van supermassiewe swart gate, en dit het ’n uitwerking op wanneer en hoe die koolstof of suurstof, wat noodsaaklik is vir ons lewe, gevorm het.”
Deur die gravitasielenskrag van sommige van die heelal se massiefste sterrestelselswerms te gebruik met die uitsonderlike GTC-data afkomstig van 'n projek getiteld die Survey for High-z Red and Dead Sources (SHARDS) het die sterrekundiges gesoek na nabygeleë analoë van die heel eerste sterrestelsels wat in die Heelal, sodat hulle in baie meer besonderhede bestudeer kan word.
Dr. Alex Griffiths van die Universiteit van Nottingham was een van die voorste Britse navorsers oor die studie, hy verduidelik: “Totdat ons die nuwe James Webb-ruimteteleskoop het, kan ons nie die eerste sterrestelsels wat ooit gevorm is, waarneem nie, hulle is net te flou. Ons het dus na soortgelyke diere in die nabygeleë Heelal gesoek en ons het hulle met die kragtigste teleskope wat ons tans het, gedissekteer.”
Die navorsers het die krag van die mees gevorderde teleskope, soos HST en GTC, gekombineer met behulp van "natuurlike teleskope." Professor Chris Conselice, van die Universiteit van Manchester is 'n mede-outeur van die studie, hy het gesê: "Sommige sterrestelsels leef in groot groepe, wat ons trosse noem, wat groot hoeveelhede massa in die vorm van sterre bevat, maar ook gas en donker materie. Hulle massa is so groot dat hulle ruimte-tyd buig en as natuurlike teleskope optree. Ons noem hulle gravitasielense en hulle stel ons in staat om flou en verre sterrestelsels te sien met verbeterde helderheid en teen 'n hoër ruimtelike resolusie.”
Waarnemings van sommige van hierdie massiewe trosse wat as gravitasieteleskope optree, is die basis van die Frontier Field-opname. Die studie het getoon dat die vorming van die sterrestelsel waarskynlik stop-begin sou wees met uitbarstings van aktiwiteit gevolg deur stilte. Dr Griffiths van die Universiteit van Nottingham het gesê: “Ons hoofresultaat is dat die begin van sterrestelselvorming onrustig is, soos 'n rukkerige motorenjin, met periodes van verbeterde stervorming gevolg deur slaperige intervalle. Dit is onwaarskynlik dat sterrestelselsamesmeltings 'n wesenlike rol gespeel het in die sneller van hierdie uitbarstings van stervorming en dit is meer waarskynlik as gevolg van alternatiewe oorsake wat gasophoping verhoog, ons moet Soek vir daardie alternatiewe.
“Ons kon hierdie voorwerpe vind weens die hoë gehalte SHARDS-data tesame met beelddata van die Hubble-ruimteteleskoop om warm gas op te spoor wat deur nuutgevormde sterre in baie klein sterrestelsels verhit word. Hierdie warm gas straal in sekere golflengtes uit, wat ons emissielyne noem, net soos 'n neonlig. Die ontleding van hierdie emissielyne kan 'n insig gee in die vorming en evolusie van 'n sterrestelsel."
"Die SHARDS Frontier Fields-waarnemings wat met GTC uitgevoer is, het die diepste data verskaf wat nog ooit geneem is vir die ontdekking van dwergsterrestelsels deur hul emissielyne, wat ons in staat stel om stelsels met onlangs geaktiveerde stervorming te identifiseer," voeg Pérez-González, een van die mede-outeurs van die referaat en hoofondersoeker van die GTC SHARDS Frontier Fields-projek.
Verwysing: "Emissielynsterrestelsels in die SHARDS-grensvelde I: Kandidaatkeuring en die ontdekking van Bursty Ha-emittors" 20 Oktober 2021, Maandelikse kennisgewings van die Royal Astronomical Society.
DOI: 10.1093 / mnras / stab2566
