Η καλύτερη προβολή από τη συγχώνευση γαλαξιών στο μακρινό σύμπαν μέχρι σήμερα

Το Χαμπλ παρατηρεί τον κοσμικό Σέρλοκ Χολμς

Συγχώνευση γαλαξιών στο μακρινό σύμπαν μέσα από ένα βαρυτικό μεγεθυντικό φακό

Credit: NASA/ESA/ESO/W. M. Keck Observatory

Σε αυτήν την εικόνα, η οποία συνδυάζει προβολή από το Hubble και το τηλεσκόπιο Keck ΙΙ στη Χαβάη (με τη χρήση προσαρμοστικής οπτικής), μπορείτε να δείτε ένα γαλαξία προσκηνίου που δρα ως βαρυτικός φακός. Ο γαλαξίας μοιάζει με το πώς ο Γαλαξία μας, θα φαινόταν από την άκρη. Αλλά γύρω από αυτόν τον γαλαξία υπάρχει ένα σχεδόν πλήρες δαχτυλίδι - είναι σχηματισμός άστρων πολύ πίσω από την συγχώνευση του γαλαξία.

Χρησιμοποιώντας το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble της NASA / ESA και πολλά άλλα επίγεια και στο διάστημα, μια διεθνής ομάδα αστρονόμων έχει λάβει την καλύτερη θέα μέχρι σήμερα μιας σύγκρουσης που έλαβε χώρα ανάμεσα σε δύο γαλαξίες όταν το Σύμπαν ήταν μόνο το μισό της σημερινής του ηλικίας.
Έχουν καταχωρήσει τη βοήθεια ενός μεγεθυντικού φακού σε μέγεθος γαλαξία, για να αποκαλύψουν τις άλλες αόρατες λεπτομέρειες.
Αυτές οι νέες μελέτες του γαλαξία H-ATLAS J142935.3-002836, έχουν δείξει ότι αυτό το σύνθετο και μακρινό αντικείμενο μοιάζει με τη γνωστή σύγκρουση τοπικού γαλαξία, οι Γαλαξίες κεραίες.

Ο διάσημος και φανταστικός ντετέκτιβ, Σέρλοκ Χολμς, χρησιμοποιεί ένα μεγεθυντικό φακό για να αποκαλύψει σχεδόν ορατά αλλά σημαντικά στοιχεία.
Οι αστρονόμοι τώρα συνδυάζουν τη δύναμη των πολλών τηλεσκοπίων στη Γη και στο διάστημα με πολύ μεγαλύτερη μορφή φακού για να μελετήσουν μια περίπτωση έντονου σχηματισμού αστεριών στο πρώιμο Σύμπαν.

"Αν και οι αστρονόμοι συχνά περιορίζονται από την ισχύ των τηλεσκοπίων τους, σε ορισμένες περιπτώσεις, η ικανότητά μας να δούμε αναλυτικά είναι εξαιρετικά ενισχυμένη από φυσικούς φακούς, που δημιουργήθηκαν από το Σύμπαν", εξηγεί ο επικεφαλής συγγραφέας Hugo Messias του Πανεπιστημίου της Ντε Κονσεπσιόν (Χιλή) και το Κέντρο Αστρονομίας και Αστροφυσικής στο Πανεπιστήμιο της Λισαβόνας (Πορτογαλία), "Ο Αϊνστάιν προέβλεψε στη θεωρία του, της γενικής σχετικότητας ότι, δεδομένης της αρκετής μάζας, το φως δεν ταξιδεύει σε μια ευθεία γραμμή, αλλά θα πρέπει να καμφθεί με παρόμοιο τρόπο με το φως που διαθλάται από ένα κανονικό φακό."

Αυτοί οι κοσμικοί φακοί δημιουργήθηκαν από μαζικές δομές όπως οι γαλαξίες και τα σμήνη των γαλαξιών, που εκτρέπουν το φως από τα αντικείμενα πίσω τους λόγω της ισχυρής βαρύτητας τους - ένα φαινόμενο που ονομάζεται βαρυτικός εστιασμός.
Οι μεγεθυντικές ιδιότητες αυτού του αποτελέσματος, επιτρέπουν στους αστρονόμους να μελετήσουν τα αντικείμενα που δεν θα είναι ορατά διαφορετικά και τα συγκρίνουν άμεσα με τοπικούς γαλαξίες και με πολύ πιο απομακρυσμένα αντικείμενα, φαίνεται όταν το Σύμπαν ήταν σημαντικά νεότερο.

Αλλά για να λειτουργήσουν αυτοί οι βαρυτικοί φακοί, ο γαλαξιακός-φακός, και το αντικείμενο που βρίσκεται μακριά και πίσω από αυτό, θα πρέπει να ευθυγραμμιστούν με μεγάλη ακρίβεια.

"Αυτές οι πιθανότητες ευθυγράμμισης είναι αρκετά σπάνιες και τείνουν να είναι δύσκολο στο να προσδιοριστούν," προσθέτει ο Messias," αλλά, πρόσφατες μελέτες έχουν δείξει ότι με την παρατήρηση σε πολύ υπέρυθρα και χιλιοστών μήκη κύματος, μπορούμε να βρούμε αυτές τις περιπτώσεις που είναι πολύ πιο αποτελεσματικές."

«Πρέπει να παρατηρήσουμε με το Hubble για να βρούμε περιπτώσεις βαρυτικού εστιασμού και να αναδείξουμε σε υψηλή ανάλυση τις ενδείξεις που άφησαν αυτούς τους τεράστιους κοσμικούς φακούς», προσθέτει ο Rob Ivison, συν-συγγραφέας και διευθυντής του ESO για την Επιστήμη.

Ο Ivison καταλήγει: «Με τη συνδυασμένη δύναμη του Hubble και των άλλων τηλεσκοπίων, θα έχουμε τη δυνατότητα να εντοπίσουμε αυτή την πολύ τυχερή ευθυγράμμιση, να εκμεταλλευτούμε τα αποτελέσματα εστιασμού του γαλαξία προσκηνίου και να χαρακτηρίσουμε τις ιδιότητες αυτής της μακρινής συγχώνευσης και την ακραία αστρική έκρηξη μέσα σε αυτή. Σε μεγάλο βαθμό, μια απόδειξη για τη δύναμη του τηλεσκοπίου και της ομαδικής εργασίας αυτών.»

Πώς ο βαρυτικός εστιασμός λειτουργεί ως μεγεθυντικός φακός - διάγραμμα

Credit: ESA/ESO/M. Kornmesser

Αυτό το διάγραμμα δείχνει πως η επίδραση του βαρυτικού εστιασμού γύρω από ένα κανονικό γαλαξία εστιάζει το φως που προέρχεται από ένα πολύ μακρινό γαλαξία συγχώνευσης σχηματισμού άστρων και δημιουργεί μια διαστρεβλωμένη, αλλά πιο φωτεινή όψη.

Προβολή ευρέως πεδίου του ουρανού γύρω από το βαρυτικό γαλαξιακό φακό συγχώνευσης, H-ATLAS J142935.3-002836

Credit: ESO/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: Davide De Martin

Αυτή η άποψη ευρυρέως πεδίου του ουρανού γύρω από το βαρυτικό γαλαξιακό φακό συγχώνευσης, H-ATLAS J142935.3-002836, δημιουργήθηκε από τις εικόνες της Έρευνας Ψηφιοποιημένου Ουρανού 2.

Αυτό το συγκριτικά άδειο σημείο του ουρανού διαθέτει λίγα αστέρια και πολλούς αμυδρούς γαλαξίες - συμπεριλαμβανομένου ενός, που έχει κατά τύχη ενεργήσει σαν ένας μεγεθυντικός φακός και εστιάζεται το φως από ένα πολύ αμυδρό και απομακρυσμένο γαλαξία συγχώνευσης σχηματισμού άστρων.

Credit: ESO, ALMA (NRAO/ESO/NAOJ); W.M. Keck Observatory; NASA/ESA

Αυτή η εικόνα συνδυάζει την προβολή από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble και το τηλεσκόπιο Keck ΙΙ στη Χαβάη (χρησιμοποιώντας προσαρμοστική οπτική), μαζί με τις εικόνες από το ALMA εμφανίζεται με κόκκινο χρώμα. Τα δεδομένα ALMA δίνουν επίσης πληροφορίες σχετικά με τις κινήσεις του υλικού στους μακρινούς γαλαξίες συγχώνευσης, και ήταν ζωτικής σημασίας για διαλεύκανση του σύνθετου αντικειμένου.

Καλλιτεχνική απεικόνιση του βαρυτικού εστιασμού από μια μακρινή συγχώνευση

Credit: ESA/Hubble & ESO/M. Kornmesser

Η καλλιτεχνική απεικόνιση, δείχνει πώς η επίδραση του βαρυτικού εστιασμού από ένα γαλαξία, μεγεθύνει, φωτίζει και διαστρεβλώνει την εμφάνιση ενός απομακρυσμένου γαλαξία  συγχώνευσης πολύ πίσω από αυτό.

Η σκοπιά του παρατηρητή κινείται πλαγίως, έτσι ώστε o μακρινός γαλαξίας συγχώνευσης εμφανίζεται για πρώτη φορά στη μία πλευρά, όπου είναι αχνός, και στη συνέχεια εμφανίζεται ακριβώς πίσω από το αντικείμενο στο προσκήνιο όπου έχει μεγεθυνθεί δραματικά και η συνολική φαινομενική φωτεινότητα αυξάνεται.

Μεγέθυνση σε ένα βαρυτικό φακό συγχώνευσης γαλαξιών στο μακρινό Σύμπαν

Credit: NASA/ESA/W. M. Keck Observatory/Digitized Sky Survey 2. Music: movetwo

Αυτό το βίντεο, ταξιδεύει τον θεατή βαθιά, σε μία φαινομενικά αραιά ενεργή περιοχή του αστερισμού της Παρθένου. Εδώ, το κέντρο, μοιάζει με πολλά άλλα αμυδρά σημεία, είναι ένα αξιοσημείωτο αντικείμενο, ένας βαρυτικός φακός με θέα ένα μακρινό γαλαξία συγχώνευσης.

Μετάφραση: To-New-Sas

Πηγή: spacetelescope.org , almaobservatory.org ,