בואו נכבה את האורות ונציב את הבמה… אנו עוברים לחלל, לא מסתכלים רק על גלקסיות רחוקות, אלא על העבר הרחוק להפליא. כעת, תצפיות חדשות שנערכו במערך אטקמה גדול מילימטר / תת-מילימטר (ALMA) מראים לנו כי יתכן והמחשבים הללו של יצירה מהממים החלו הרבה יותר מוקדם מכפי שחשבו.
על פי המחקר האחרון שפורסם במהדורת היומן של היום, טבע, וב- כתב עת אסטרופיסיהחוקרים חשפו תגליות מרתקות שצולמו עם מצפה הכוכבים הבינלאומי החדש של ALMA - שחוגג את חנוכתו היום. מבין הישגיו הרבים, ALMA העניקה לנו מבט לעומק החלל עוד יותר - והראה לנו גלקסיות עתיקות העשויות להיות רחוקות של מיליארדי שנות אור. התצפיות על גלקסיות פרץ הכוכבים הללו מראות לנו שכוכבים נוצרו בטירוף מתוך מרבצי ענק של גז ואבק קוסמיים.
טוען שחקן ...
"ככל שהגלקסיה מרוחקת יותר, כך היא מסתכלת אחורה בזמן, ולכן על ידי מדידת מרחקיהם נוכל לחבר ציר זמן של עד כמה היקום יוצר כוכבים חדשים בשלבים שונים של ההיסטוריה שלו 13.7 מיליארד שנה", אמר חואקין ויירה. (המכון הטכנולוגי בקליפורניה, ארה"ב), שהוביל את הצוות וכמחבר הראשי של העיתון בכתב העת טבע.
איך התצפיות האלה התרחשו? לפני ALMA, צוות חוקרים בינלאומי העסיק את הטלסקופ הדרומי לקוטב המדע הלאומי של ארה"ב למטר של 10 מטרים כדי לאתר את התושבים הרחוקים הללו ואז התיישב בהם כדי לבחון מקרוב את "בום התינוקות הכוכב" בראשית היקום. תקופה. מה שהם מצאו הפתיע אותם. ככל הנראה, גלקסיות היוצרות כוכבים מרוחקות עוד יותר מכפי שנחשד בעבר ... מתקפתן ביצירת כוכבים החל לפני כ 12 מיליארד שנה. מסגרת זמן זו מציבה את היקום בן פחות משני מיליארד שנה ופיצוץ היווצרות הכוכבים מתרחש כמה מיליארדי שנים מוקדם יותר ממה שהניחו האסטרונומים. תצפיות ה- ALMA כללו שתי גלקסיות - "הרחוקות ביותר מסוגן שנראו אי פעם" - שהכילו התגלות נוספת. לא רק המרחק שלהם שבר רשומות אסטרונומיות, אלא שהתגלו בתוכם מולקולות מים.
עם זאת, שתי גלקסיות אינן הציון היחיד עבור ALMA. צוות המחקר לקח 26 גלקסיות באורך גל של כשלושה מילימטרים. הרגישות הקיצונית של טכנולוגיה חדישה זו עושה שימוש במדידה של אורכי גל אור - אורכי גל המיוצרים על ידי מולקולות הגז של הגלקסיה ונמתחות על ידי התפשטות היקום. על ידי מדידה מדוקדקת של "המתיחה", אסטרונומים מסוגלים לאמוד את משך הזמן שהאור לקח להגיע אלינו ולשכלל את נקודת הזמן שלו.
"הרגישות והטווח אורך הגל הרחב של ALMA פירושו שנוכל לבצע את המדידות שלנו רק בכמה דקות לכל גלקסיה - פי מאה מהר יותר מבעבר", אמר אקסל ווייס (Max-Planck-Institut für Radioastronomie בבון, גרמניה), שהוביל את לעבוד כדי למדוד את המרחקים לגלקסיות. "בעבר, מדידה כזו הייתה יכולה להיות תהליך עמל של שילוב נתונים הן מטלסקופים מאור גלוי והן מטלסקופ רדיו."
לרוב, התצפיות של ALMA יספיקו בכדי לקבוע את המרחק, אך הצוות כלל גם את הנתונים של ALMA עם ניסוי אטקמה Pathfinder (APEX) והטלסקופ הגדול מאוד של ESO עבור גלקסיות בודדות. נכון לעכשיו, אסטרונומים מעסיקים רק קטע קטן מהיכולות של ALMA - רק 16 מתוך 66 האנטנות המסיביות - ומתמקדים בגלקסיות בהירות יותר. כאשר ALMA פועל באופן מלא, הוא יוכל לאפס יעדים חלשים עוד יותר. עם זאת, החוקרים לא עמדו לפספס שום הזדמנות וניצלו עדשות כבידה כדי לעזור בממצאים שלהם.
ישר תמונות. "התמונות היפות האלה של ALMA מראות את גלקסיות הרקע שהתעוותו לקשתות מרובות של אור המכונות טבעות איינשטיין, המקיפות את גלקסיות החזית." "אנו משתמשים בכמויות האדירות של חומר אפל שמסביב לגלקסיות באמצע הדרך ברחבי היקום כטלסקופים קוסמיים בכדי לגרום לגלקסיות רחוקות עוד יותר להיראות גדולים ומוארים יותר."
בדיוק כמה בהיר הוא בהיר? על פי פרסום החדשות, ניתוח העיוותים הראה שחלק מהגלקסיות המרחיקות ויוצרות הכוכבים הללו יכולות להיות בהירות כמו 40 טריליון שמשות ... ואז הוגדלו עד פי 22 יותר בעזרת עדשות כבידה.
"רק כמה גלקסיות עם עדשות כבידה נמצאו בעבר באורך הגל התת-ימילי, אך כעת SPT ו- ALMA חשפו עשרות מהן." אמר קרלוס דה ברוק (ESO), חבר הצוות. "סוג זה של מדע נעשה בעבר בעיקר באורכי גל גלויים לאור עם טלסקופ החלל האבל, אך התוצאות שלנו מראות כי ALMA הוא שחקן חדש וחזק מאוד בתחום."
"זו דוגמה נהדרת לאסטרונומים מרחבי העולם המשתפים פעולה בכדי לחשוף תגלית מדהימה עם מתקן חדיש," אמר חבר הצוות דניאל מאררון (אוניברסיטת אריזונה, ארה"ב). "זו רק ההתחלה של ALMA ולמחקר של גלקסיות הכוכבים האלה. השלב הבא שלנו הוא ללמוד את האובייקטים הללו ביתר פירוט ולברר כיצד בדיוק ומדוע הם יוצרים כוכבים בשיעורים כה גדולים. "
החזירו את אורות הבית בבקשה. ככל ש- ALMA מציגה עוד יותר את העבר, אולי יום אחד נתפוס את עצמנו ... במבט לאחור.
