Komunikat prasowy
Najlepszy obraz zderzających się galaktyk w odległym Wszechświecie
ALMA stosuje metody Sherlocka Holmesa
26 sierpnia 2014
Międzynarodowy zespół astronomów użył Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), a także wielu innych teleskopów naziemnych i kosmicznych, do uzyskania najlepszego obrazu kolizji pomiędzy dwoma galaktykami, która nastąpiła gdy Wszechświat miał zaledwie połowę obecnego wieku. Badacze skorzystali z pomocy szkła powiększającego o rozmiarach galaktyki, aby dostrzec normalnie niewidoczne szczegóły. Nowe badania galaktyki H-ATLAS J142935.3-002836 dowiodły, że ten złożony i odległy obiekt wygląda podobnie jak dobrze znane i znacznie bliższe zderzenia galaktyk o nazwie Galaktyki Anteny (Antennae Galaxies).
Słynny fikcyjny detektyw Sherlock Holmes używał szkła powiększającego, aby ujawnić ledwie widoczne, ale ważne dowody. Astronomowie połączyć moc wielu teleskopów na Ziemi i w kosmosie [1] ze zdecydowanie większą kosmiczną soczewką, aby zbadać przypadek żywiołowego powstawania gwiazd we wczesnym Wszechświecie.
„O ile astronomowie często są ograniczani mocą swoich teleskopów, to w niektórych przypadkach zdolność do dostrzeżenia szczegółów może być znacząco wzmocniona przez naturalne soczewki istniejące we Wszechświecie” wyjaśnia główny autor publikacji, Hugo Messias z Universidad de Concepción (Chile) oraz z Centro de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Lisboa (Portugalia). „W swojej ogólnej teorii względności Einstein przewidział, że gdy istnieje odpowiednia masa, to światło nie porusza się po linii prostej, ale zostaje zakrzywione w sposób podobny do zakrzywienia w soczewce.”
Kosmiczne soczewki są tworzone przez masywne struktury takie jak galaktyki i gromady galaktyk, które swoją silną grawitacją zaburzają światło obiektów znajdujących się za nimi – efekt zwany jest soczewkowaniem grawitacyjnym. Powiększające własności tego efektu pozwalają astronomom na badanie obiektów, które bez tego nie byłyby widoczne. Badacze mogą porównywać lokalne galaktyki ze znacznie odleglejszymi, widzianymi w okresie gdy Wszechświat był znacznie młodszy.
Ale aby grawitacyjna soczewka zadziałała, soczewkująca galaktyka oraz obiekt znajdujący się daleko za nią, muszą był bardzo równo ułożone.
„Szanse na takie usytuowanie są małe i trudne istniejące przypadki zidentyfikować,” dodaje Hugo Messias, „ale najnowsze badania dowiodły, że obserwując w zakresie dalekiej podczerwieni i fal milimetrowych można takie przypadki znajdować znacznie efektywniej.”
H-ATLAS J142935.3-002836 (lub w skrócie H1429-0028) jest właśnie jednym z takich źródeł, znalezionym w ramach przeglądu Herschel Astrophysical Terahertz Large Area Survey (H-ATLAS). Na zdjęciach w zakresie widzialnym jest bardzo słabe, ale to jeden z najjaśniejszych obiektów soczewkowanych grawitacyjnie w zakresie dalekiej podczerwieni. Obiekt widzimy w okresie gdy Wszechświat miał zaledwie połowę obecnego wieku.
Zbadanie tego obiektu to granica obecnych możliwości, więc międzynarodowy zespół astronomów rozpoczął szeroko zakrojoną kampanię obserwacyjną za pomocą najpotężniejszych teleskopów – zarówno naziemnych, jak i kosmicznych - w tym Kosmicznego Teleskopu Hubble'a (NASA/ESA), Obserwatorium Kecka, Karl Jansky Very Large Array (JVLA) i innych. Różne teleskopy dostarczają różnych obrazów, które można połączyć razem, aby uzyskać najlepszy wgląd w naturę tego nietypowego obiektu.
Zdjęcia z Hubble’a i Kecka ukazały szczegółowo wytworzony grawitacyjnie pierścień światła wokół pierwszoplanowej galaktyki. Fotografie w dużej rozdzielczości pokazały także, że soczewkująca galaktyka jest do nas usytuowana w płaszczyźnie dysku – podobnie jak nasza galaktyka Droga Mleczna – co przesłania część światła tła z powodu występujących obłoków pyłu.
Ale przesłanianie nie jest problemem dla ALMA i JVLA, gdyż oba te instrumenty obserwują niebo na znacznie dłuższych falach, na które nie wpływa pył. Korzystając z połączonych danych zespół odkrył, że system widoczny w tle przechodzi właśnie zderzenie pomiędzy dwoma galaktykami. Od tego momenty ALMA i JVLA zaczęły odgrywać kluczową rolę w poznawaniu dalszych własności obiektu.
W szczególności ALMA prześledziła tlenek węgla, który umożliwia dokładne badania nad mechanizmami powstawania gwiazd w galaktykach. Obserwacje ALMA pozwoliły także na zmierzenie ruchu materii w odleglejszym obiekcie. Kluczowe było pokazanie, że soczewkowany obiekt faktycznie jest w trakcie kolizji galaktycznej i tworzy setki nowych gwiazd rocznie, a także że jedna ze zderzających się galaktyk nadal wykazuje oznaki rotacji, co wskazuje, że przed zderzeniem posiadała dysk.
System dwóch zderzających się galaktyk przypomina obiekt, który znajduje się znacznie bliżej: Galaktyki Anteny. Jest to widowiskowe zderzenie pomiędzy dwoma galaktykami, co do których uważa się, że posiadały w przeszłości strukturę dyskową. O ile Galaktyki Anteny formują gwiazdy w tempie kilkudziesięciu mas Słońca na rok, to w przypadku H1429-0028 każdego roku ponad 400 mas Słońca zamienia się z gazu w nowe gwiazdy.
Rob Ivison, Dyrektor Naukowy ESO i współautor badań, podsumowuje: „ALMA pozwoliła nam na rozwiązanie tej zagadki, ponieważ dostarcza informacji o prędkości gazu w galaktykach, co czyni możliwym rozróżnienie poszczególnych komponentów i ujawnienie klasycznych oznak galaktycznego mergera. Te piękne badania uchwyciły galaktyczny merger w momencie gdy wzbudził ekstremalne procesy gwiazdotwórcze.”
Uwagi
[1] Pośród armady instrumentów użytych do zbadania tej zagadki znalazły się trzy teleskopy ESO – ALMA, APEX oraz VISTA. W badaniach wzięły udział także: Kosmiczny Teleskop Hubble’a (NASA/ESA), teleskop Gemini South, teleskop Keck-II, Kosmiczny Teleskop Spitzera, Jansky Very Large Array, CARMA, IRAM, SDSS oraz WISE.
Więcej informacji
Międzynarodowy kompleks astronomiczny ALMA działa w ramach partnerstwa pomiędzy Europą, Ameryką Północną i Azją Wschodnią, we współpracy z Chile. ALMA jest finansowana w Europie przez Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO), w Ameryce Północnej przez U.S. National Science Foundation (NSF), we współpracy z National Research Council of Canada (NRC) oraz National Science Council of Tajwan (NSC), a w Azji Wschodniej przez National Institutes of Natural Sciences (NINS) of Japan, we współpracy z Academia Sinica (AS) in Taiwan. Konstrukcja i użytkowanie ALMA w imieniu Europy jest kierowane przez ESO, w imieniu Ameryki Północnej przez National Radio Astronomy Observatory (NRAO), zarządzane przez Associated Universities, Inc. (AUI), a w imieniu Azji Wschodniej przez National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ). Joint ALMA Observatory (JAO) umożliwia wspólne kierowanie i zarządzanie konstrukcją, testowaniem i użytkowaniem ALMA.
Wyniki badań opublikowano w artykule pt. „Herschel-ATLAS and ALMA HATLAS J142935.3-002836, a lensed major merger at redshift 1.027”, Hugo Messias et al., który ukaże się 26 sierpnia 2014 r. w internetowym wydaniu czasopisma Astronomy & Astrophysics.
Skład zespołu badawczego: Hugo Messias (Universidad de Concepción, Barrio Universitario, Chile; Centro de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Lisboa, Portugalia), Simon Dye (School of Physics and Astronomy, University of Nottingham, Wielka Brytania), 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, Austria), 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, Wielka Brytania; ESO, Garching, Niemcy), Mattia Negrello (INAF, Osservatorio Astronomico di Padova, Włochy), 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, Wielka Brytania), Mark Birkinshaw (H. H. Wills Physics Laboratory, University of Bristol, Wielka Brytania; Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, USA), Nathan Bourne (School of Physics and Astronomy, University of Nottingham, Wielka Brytania), Dave L. Clements (Astrophysics Group, Imperial College London, Wielka Brytania), 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, Włochy), Ricardo Demarco (Universidad de Concepción, Barrio Universitario, Chile), Loretta Dunne (Department of Physics and Astronomy, University of Canterbury, Nowa Zelandia; Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, Wielka Brytania), Stephen Eales (School of Physics and Astronomy, Cardiff University, Wielka Brytania), Simone Fleuren (School of Mathematical Sciences, University of London, Wielka Brytania), Roxana E. Lupu (Department of Physics and Astronomy, University of Pennsylvania, USA), Steve J. Maddox (Department of Physics and Astronomy, University of Canterbury, Nowa Zelandia; Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, Wielka Brytania), Michał J. Michałowski (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, Wielka Brytania), Alain Omont (Institut d’Astrophysique de Paris, UPMC Univ. Paris, Francja), Kate Rowlands (School of Physics & Astronomy, University of St Andrews, Wielka Brytania), Dan Smith (Centre for Astrophysics Research, Science & Technology Research Institute, University of Hertfordshire, Wielka Brytania), Matt Smith (School of Physics and Astronomy, Cardiff University, Wielka Brytania) oraz Elisabetta Valiante (School of Physics and Astronomy, Cardiff University, Wielka Brytania).
ESO jest wiodącą międzyrządową organizacją astronomiczną w Europie i najbardziej produktywnym obserwatorium astronomicznym na świecie. Jest wspierane przez 15 krajów: Austria, Belgia, Brazylia, Czechy, Dania, Finlandia, Francja, Hiszpania, Holandia, Niemcy, Portugalia, Szwajcaria, Szwecja, Wielka Brytania oraz Włochy. ESO prowadzi ambitne programy dotyczące projektowania, konstrukcji i użytkowania silnych naziemnych instrumentów obserwacyjnych, pozwalając astronomom na dokonywanie znaczących odkryć naukowych. ESO odgrywa wiodącą rolę w promowaniu i organizowaniu współpracy w badaniach astronomicznych. ESO zarządza trzema unikalnymi, światowej klasy obserwatoriami w Chile: La Silla, Paranal i Chajnantor. W Paranal ESO posiada Bardzo Duży Teleskop (Very Large Telescope), najbardziej zaawansowane na świecie astronomiczne obserwatorium w świetle widzialnym oraz dwa teleskopy do przeglądów. VISTA pracuje w podczerwieni i jest największym na świecie instrumentem do przeglądów nieba, natomiast VLT Survey Telescope to największy teleskop dedykowany przeglądom nieba wyłącznie w zakresie widzialnym. ESO jest europejskim partnerem dla rewolucyjnego teleskopu ALMA, największego istniejącego projektu astronomicznego. ESO planuje obecnie 39-metrowy Ekstremalnie Wielki Teleskop Europejski (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope - E-ELT), który stanie się “największym okiem świata na niebo”.
Linki
- Publikacja naukowa
- Więcej o ALMA
- Zdjęcia ALMA
- Filmy o ALMA
- Broszura ALMA
- Film ALMA — In Search of our Cosmic Origins
- Książka ALMA Photo Book In Search of our Cosmic Origins – The Construction of the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
- Więcej komunikatów prasowych o ALMA
Kontakt
Hugo Messias
Universidad de Concepción, Chile / Centro de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Lisboa, Portugal
Tel.: +351 21 361 67 47/30
E-mail: hmessias@oal.ul.pt
Richard Hook
ESO, Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6655
Tel. kom.: +49 151 1537 3591
E-mail: rhook@eso.org
Krzysztof Czart (Kontakt dla mediów Polska)
Sieć Popularyzacji Nauki ESO
oraz Urania - Postępy Astronomii
Toruń, Polska
Tel.: +48 513 733 282
E-mail: eson-poland@eso.org
O komunikacie
Komunikat nr: | eso1426pl |
Nazwa: | 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.