Picha kutoka kwa utafiti wa SHARS. Mkopo: timu ya watafiti ya SHARS
Picha mpya zimefichua vidokezo vya kina kuhusu jinsi nyota na miundo ya kwanza iliundwa katika Ulimwengu na kupendekeza uundaji wa gala ulianza vizuri.
Timu ya kimataifa ya wanaastronomia kutoka Chuo Kikuu cha Nottingham na Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA) walitumia data kutoka Darubini ya Nafasi ya Hubble (HST) na Gran Telescopio Canarias (GTC), kinachojulikana kama Frontier Fields, kutafuta na kusoma baadhi ya galaksi ndogo sana katika ulimwengu ulio karibu. Hii imefichua uundaji wa galaksi ulikuwa na uwezekano wa kuwa sawa. Matokeo ya kwanza yamechapishwa hivi punde kwenye jarida Notisi za Kila Mwezi za Jumuiya ya Kifalme ya Unajimu (MNRAS).
Mojawapo ya maswali ya kuvutia sana ambayo wanaastronomia wamekuwa wakijaribu kujibu kwa miongo kadhaa ni jinsi na lini galaksi za kwanza ziliunda. Kuhusu jinsi, uwezekano mmoja ni kwamba kutokezwa kwa nyota za kwanza ndani ya makundi ya nyota kulianza kwa mwendo wa kawaida, na polepole kusitawisha mfumo mkubwa zaidi na mkubwa zaidi. Uwezekano mwingine ni kwamba uundaji huo ulikuwa wa vurugu zaidi na usioendelea, na mipasuko mikali, lakini ya muda mfupi ya uundaji wa nyota iliyochochewa na matukio kama vile kuunganishwa na kuongezeka kwa gesi iliyoimarishwa.
"Uundaji wa Galaxy unaweza kulinganishwa na gari," anaelezea Pablo G. Pérez-González, mmoja wa waandishi wa karatasi hiyo, inayohusishwa na Centro de Astrobiología (CAB/CSIC-INTA) katika Hispania, na mpelelezi mkuu wa ushirikiano wa kimataifa nyuma ya utafiti huu. "Galaksi za kwanza zinaweza kuwa na injini ya kutengeneza nyota ya 'dizeli', polepole lakini kwa kuendelea kuongeza nyota mpya, bila kuongeza kasi na kugeuza gesi kwa upole kuwa nyota ndogo kwa muda mrefu. Au uundaji huo ungeweza kuwa wa kusuasua, na mlipuko wa malezi ya nyota kutokeza nyota kubwa ajabu ambazo huvuruga galaksi na kuifanya isitishe shughuli yake kwa muda au hata milele. Kila hali inahusishwa na michakato mbalimbali, kama vile miunganisho ya galaksi au uvutano wa mashimo meusi makubwa kupita kiasi, nayo huathiri wakati na jinsi kaboni au oksijeni, ambayo ni muhimu kwa maisha yetu, iliundwa.”
Kwa kutumia nguvu ya lensi ya uvutano ya baadhi ya makundi makubwa zaidi ya galaksi Ulimwenguni yenye data ya kipekee ya GTC inayotoka kwa mradi unaoitwa Survey for high-z Red and Dead Sources (SHARDS) wanaastronomia walitafuta analogi za karibu za galaksi za kwanza kabisa kuundwa katika Ulimwengu, ili waweze kuchunguzwa kwa undani zaidi.
Dk. Alex Griffiths kutoka Chuo Kikuu cha Nottingham alikuwa mmoja wa watafiti wakuu wa Uingereza kwenye utafiti huo, anaeleza: “Mpaka tuwe na darubini mpya ya anga ya James Webb, hatuwezi kuona galaksi za kwanza kuwahi kuundwa, zimezimia sana. Kwa hiyo tulitafuta wanyama kama hao katika Ulimwengu ulio karibu na tukawagawanya kwa darubini zenye nguvu zaidi tulizonazo sasa hivi.”
Watafiti waliunganisha nguvu za darubini za hali ya juu zaidi, kama vile HST na GTC, kwa msaada wa “darubini za asili.” Profesa Chris Conselice, kutoka Chuo Kikuu cha Manchester ni mwandishi mwenza wa utafiti huo, alisema: “Baadhi ya galaksi zinaishi katika makundi makubwa, tunayoita makundi, ambayo yana kiasi kikubwa cha molekuli katika muundo wa nyota, lakini pia gesi na gesi. jambo la giza. Misa yao ni kubwa sana hivi kwamba wanapinda wakati wa nafasi, na hufanya kama darubini za asili. Tunaziita lenzi za uvutano na zinaturuhusu kuona galaksi zilizofifia na za mbali zenye mwangaza ulioimarishwa na kwa azimio la juu zaidi la anga.”
Uchunguzi wa baadhi ya nguzo hizi kubwa zinazofanya kazi kama darubini za uvutano ndio msingi wa uchunguzi wa Frontier Field. Utafiti huo ulionyesha kuwa uundaji wa galaksi unaweza kuwa wa kuanza kwa shughuli za mlipuko na kufuatiwa na utulivu. Dr Griffiths kutoka Chuo Kikuu cha Nottingham alisema: "Matokeo yetu kuu ni kwamba mwanzo wa malezi ya gala ni sawa, kama injini ya gari iliyotetemeka, na vipindi vya uundaji wa nyota ulioimarishwa na kufuatiwa na vipindi vya usingizi. Haiwezekani kwamba muunganisho wa galaksi umekuwa na jukumu kubwa katika kuchochea kwa milipuko hii ya uundaji wa nyota na kuna uwezekano mkubwa kutokana na sababu mbadala zinazoongeza uongezekaji wa gesi, tunahitaji search kwa hizo mbadala.
“Tuliweza kupata vitu hivi kutokana na data ya hali ya juu ya SHRDS pamoja na data ya kupiga picha kutoka kwa Darubini ya Anga ya Hubble ili kugundua gesi moto inayopashwa na nyota mpya zilizoundwa katika galaksi ndogo sana. Gesi hii ya moto hutoa katika urefu fulani wa mawimbi, kile tunachoita mistari ya utoaji, kama vile mwanga wa neon. Kuchanganua njia hizi za utoaji wa hewa chafu kunaweza kutoa ufahamu juu ya uundaji na mageuzi ya galaksi.”
"Uchunguzi wa SARDS Frontier Fields uliofanywa na GTC umetoa data ya kina zaidi kuwahi kuchukuliwa kwa kugundua galaksi ndogo kupitia njia zao za utoaji, kuturuhusu kutambua mifumo iliyo na uundaji wa nyota hivi majuzi," anaongeza Pérez-González, mmoja wa waandishi wenza wa karatasi na mpelelezi mkuu wa mradi wa GTC SHANDS Frontier Fields.
Rejelea: "Galaksi za Mistari ya Utoaji Utoaji katika Uga wa SHARS Frontier I: Uteuzi wa Wagombea na Ugunduzi wa Bursty Ha Emitters" 20 Oktoba 2021, Jamii ya Anga ya Kifalme.
DOI: 10.1093 / mnras / stab2566
