Galaktiku kopas ir lielākās telpas Visumā, kurās ir simtiem vai pat tūkstošiem galaktiku. Šo klasteru blīvajā un neapmierinošajā vidē galaktikas aktīvi mijiedarbojas, un tas var izbeigt vai palēnināt zvaigžņu veidošanos. Astronomi vēlas zināt, kāpēc.
Galaktikas mirst visattālākajos Visuma nostūros. Viņu zvaigžņu veidošanās apstājas, un astronomi vēlas uzzināt, kāpēc.
Kanādiešu lielā projekta dalībnieki cer to paveikt. Savā darbā viņi izmantos vienu no modernākajiem teleskopiem. Jaunās programmas nosaukums ir VERTICO, un tās mērķis ir detalizēti izpētīt, kā vide nogalina savas galaktikas.
Kā šīs programmas zinātniskais direktors es vadu 30 speciālistu komandu, kas, izmantojot Lielo Atacam Millimeter Complex (ALMA), reģistrē augstas izšķirtspējas molekulāro ūdeņradi gāzveida stāvoklī 51 galaktikā no tuvākās galaktiku kopas, kuras nosaukums ir Jaunavu klasteris.
Komplekss 1,4 miljardu ASV dolāru vērtībā tika nodots ekspluatācijā 2013. gadā. Tas ir vairāku savstarpēji savienotu radioteleskopu antenu bloks, kas uzstādīts 5000 metru augstumā Atacama tuksnesī Čīles ziemeļos. Tas ir starptautisko partnerību rezultāts starp Eiropu, ASV, Kanādu, Japānu, Dienvidkoreju, Taivānu un Čīli. Kā lielākais uz zemes esošo astronomiskais projekts, kas pašlaik darbojas, ALMA ir vismodernākais milimetru viļņu teleskopa komplekss. Tas ir ideāli piemērots blīvas, aukstas gāzes kopu izpētei, no kurām veidojas jaunas zvaigznes, jo šo gāzi nevar redzēt redzamajā spektra daļā.
ALMA vērienīgās pētniecības programmas, piemēram, VERTICO, ir izstrādātas, lai risinātu stratēģiskas zinātniskas problēmas, kas šajā jomā noved pie lieliem sasniegumiem un sasniegumiem.
Galaktiku kopas
Reklāmas video:
Veids, kā galaktikas dzīvo Visumā, kā tās mijiedarbojas ar savu starpgalaktisko vidi un savā starpā, ļoti ietekmē viņu spēju veidot zvaigznes. Bet jautājums, kā tieši šī starpgalaktiskā telpa nosaka galaktiku dzīvību un nāvi, paliek neatbildēts.
Galaktiku kopas ir vismasīvākās un lielākās telpas Visumā, kurās ir simtiem vai pat tūkstošiem galaktiku. Kur ir masa, tur ir smagums. Un klasteros esošie kolosālie gravitācijas spēki paātrina galaktikas līdz milzīgam ātrumam, bieži tūkstošiem kilometru sekundē, kā arī sasilda plazmu starpgalaktiskajā telpā līdz tik augstām temperatūrām, ka tas sāk izstarot rentgena starus.
Šo kopu blīvajā un neuzvairīgajā vidē galaktikas aktīvi mijiedarbojas ar apkārtni un ar otru. Šī mijiedarbība varētu izbeigt vai palēnināt zvaigžņu veidošanos.
Izpratne par to, kuri dzesēšanas mehānismi aptur zvaigžņu veidošanos un kā viņi to dara, ir kopīgās VERTICO programmas dalībnieku galvenais uzdevums.
Galaktiku dzīves cikls
Kad galaktikas to kopās sabrūk, starpgalaktiskā plazma var ātri noņemt gāzi vardarbīgā reakcijā, ko sauc par plūdmaiņu noņemšanu. Kad zvaigžņu veidojošā degviela tiek noņemta, tā būtībā nogalina galaktiku un pārvērš to par mirušu objektu, kurā vairs neveidojas zvaigznes.
Turklāt klasteru augstā temperatūra var apturēt karstu gāzu atdzišanu un to sabiezēšanu, uz kuru pamata rodas galaktikas. Šajā gadījumā gāzi galaktikā vide aktīvi neizvada, bet patērē, veidojot zvaigznes. Šis process noved pie lēnas, bet neizbēgamas zvaigžņu veidošanās pārtraukšanas. Šai izbeigšanai ir diezgan dīvains un sāpīgs nosaukums: izsīkums vai nosmakšana.
Šie procesi var notikt dažādos veidos, taču katrs no tiem atstāj unikālu un identificējamu taku gāzē, kas veido galaktikas zvaigznes. Viens no galvenajiem VERTICO programmas uzdevumiem ir salikt šos celiņus kopā un izveidot attēlu par to, kā kopas izraisa izmaiņas galaktikās. Balstoties uz daudzu gadu darba rezultātiem, pētot galaktikas evolūciju un starpgalaktiskās vides ietekmi uz to, mēs vēlamies atrisināt jaunas, ļoti svarīgas mīklas.
Ideāls pētījuma priekšmets
Jaunavu klasteris ir ideāla vieta tik detalizētai kosmosa izpētei. Šis ir mums vistuvākais lielais galaktiku klasteris un šobrīd veidojas. Tas nozīmē, ka mēs varam iegūt statisku skatu uz galaktikām dažādos to dzīves cikla posmos. Tas ļaus mums izveidot detalizētu priekšstatu par to, kā zvaigžņu veidošanās tiek pārtraukta galaktikās.
Jaunavas klasterī esošās galaktikas tiek novērotas gandrīz visos elektromagnētiskā spektra viļņu garumos (piemēram, radioviļņi, optiskie viļņi, ultravioletā gaisma). Bet mēs vēl nevaram novērot zvaigžņu veidojošo gāzi (tā tiek veikta milimetru diapazonā) ar nepieciešamo precizitāti un izšķirtspēju. VERTICO kā viena no lielākajām ALMA galaktikas izpētes programmām 51 galaktikām ražos augstas izšķirtspējas gāzveida ūdeņraža (zvaigžņu veidošanās degviela) kartes.
Iegūstot datus no šī lielā Atakam kompleksa galaktiku parauga, mēs varam precīzi saprast, kurš dzesēšanas mehānisms - plūdmaiņu noņemšana vai izsīkums - iznīcina galaktikas galējā vidē un kā.
Kartējot zvaigznes veidojošu gāzi galaktikās, kas ir neapgāžami vides dzesēšanas piemēri, VERTICO locekļi paplašinās mūsu izpratni par to, kā veidojas un attīstās galaktikas šajos vispiesātīgākajos Visuma reģionos.
Tobijs Brauns