13 גלקסיות רחוקות שנמצאו במדגם של שמים. אשראי תמונה: ESO. לחץ להגדלה.
זוהי אחת המטרות העיקריות של הקוסמולוגיה התצפיתית להתחקות אחר אופן התפתחות והתפתחות הגלקסיות ולהשוותה לתחזיות מהמודלים התיאורטיים. לכן חיוני לדעת בצורה מדויקת ככל האפשר כמה גלקסיות היו בעולם ביקורות שונות.
זה קל יותר לומר מאשר לעשות. אכן, אם ספירת גלקסיות מתמונות אסטרונומיות עמוקות היא יחסית פשוטה, מדידת המרחק שלהן - ומכאן התקופה בהיסטוריה של היקום בו אנו רואים אותו [1] - קשה הרבה יותר. זה דורש לקיחת ספקטרום של הגלקסיה ולמדוד את ההיסטה האדומה שלה [2].
עם זאת, עבור הגלקסיות הקלשות ביותר - ככל הנראה הרחוקות ביותר ומכאן העתיקות ביותר - הדבר מצריך זמן צפייה רב בגדול בטלסקופים. עד כה נאלצו אסטרונומים לבחור תחילה בזהירות את המועמדות לגלקסיות בעלות משמרות אדומות גבוהות, על מנת למזער את משך הזמן המוקדש למדידת המרחק. אך נראה כי אסטרונומים הקפידו לעשות זאת מדי, ומכאן הייתה להם תמונה שגויה של אוכלוסיית הגלקסיות.
עדיף "פשוט" להתבונן בשטח נתון של השמים על כל הגלקסיות בהירות יותר מגבול נתון. אולם הסתכלות על אובייקט אחד בכל פעם הייתה הופכת מחקר כזה לבלתי אפשרי.
כדי להתמודד עם האתגר, צוות של אסטרונומים צרפתים ואיטלקים [3] השתמש בטלסקופ הגדול ביותר האפשרי עם מכשיר מיוחד מאוד ורגיש מאוד, המסוגל לצפות במספר גדול מאוד של חפצים (קלושים) ביקום המרוחק בו זמנית.
האסטרונומים עשו שימוש בספקטרוגרף VIsible Multi-Object (VIMOS) ב- Melipal, אחד הטלסקופים של 8.2 מ 'ממערך הטלסקופ הגדול מאוד של ESO. VIMOS יכול לצפות בספקטרום של כאלף גלקסיות בחשיפה אחת, ממנה ניתן למדוד משמרות אדומות, ומכאן מרחקים. האפשרות להתבונן בשתי גלקסיות בבת אחת תהיה שקולה לשימוש בשני טלסקופים של יחידת VLT בו זמנית. בכך מכפיל VIMOS ביעילות את יעילות ה- VLT מאות פעמים.
זה מאפשר להשלים תוך מספר שעות תצפיות שהיו נמשכות חודשים רק לפני מספר שנים. עם יכולות של עד פי עשרה פרודוקטיביות יותר מאשר מכשירים מתחרים, VIMOS מציעה לראשונה אפשרות לבצע מפקד חסר משוא פנים של היקום הרחוק.
תוך שימוש ביעילות הגבוהה של מכשיר VIMOS, צוות האסטרונומים התחיל בסקר ה- VIMOS VLT Deep Survey (VVDS) שמטרתו למדוד באיזו תיקון שמים שנבחר, את ההיסטה האדומה של כל הגלקסיות בהירות יותר מגודל 24 באדום, כלומר , גלקסיות שהן עד 16 מיליון קלושות יותר ממה שהעין הבלתי-עוזרת יכולה לראות.
במדגם כולל של כ -8,000 גלקסיות שנבחרו רק על בסיס בהירותן שנצפתה באור אדום, התגלו כמעט 1,000 גלקסיות נוצרות כוכבים בהירות ונמרצות בתקופה של 1,500 עד 4,500 מיליון שנה לאחר המפץ הגדול (משמרת אדומה בין 1.4 ל -5) .
"להפתעתנו", אומר אוליבייה לה פר?, ממעבדת האסטרופיסיקה דה מרסיי (צרפת) ומנהיגו המשותף של פרויקט VVDS, "זה גבוה פי שניים עד ששיעשה בעבר בעבר. גלקסיות אלה הוחמצו מכיוון שסקרים קודמים בחרו עצמים בצורה הרבה יותר מגבילת מאיתנו. והם עשו זאת כדי להתאים ליעילות הרבה יותר נמוכה של הדור הקודם של מכשירים. "
בעוד שתצפיות ומודלים מצביעים בעקביות כי היקום טרם יצר כוכבים רבים במיליארד השנים הראשונות של התקופה הקוסמית, הגילוי שביצעו המדענים קורא לשינוי משמעותי בתמונה זו.
שילוב הספקטרום של כל הגלקסיות בטווח הסטה אדום נתון (כלומר השייך לאותה תקופה), האסטרונומים יכלו להעריך את כמות הכוכב שנוצרה בגלקסיות אלה. הם מגלים שהגלקסיות ביקום הצעיר הופכות לכוכבים בין פי 10 למאה מכמות השמש שלנו בשנה.
"תגלית זו מרמזת על כך שגלקסיות יצרו הרבה יותר כוכבים בשלב מוקדם של חיי היקום ממה שחשבו בעבר", מסביר ג'יאנפאולו ווטולאני, המנהיג השותף של פרויקט VVDS, עובד ב- INAF-IRA בבולוניה (איטליה). "תצפיות אלה ידרשו הערכה מחודשת של התיאוריות שלנו לגבי התפתחות והתפתחות הגלקסיות ביקום משתנה."
כעת נותר לאסטרונומים להסביר כיצד ניתן ליצור אוכלוסיה כה גדולה של גלקסיות, לייצר יותר כוכבים ממה שהניח בעבר, בתקופה שהיקום היה בערך 10-20% מגילו הנוכחי.
המקור המקורי: פרסום חדשות ESO
