Galaktikate klastrid on universumi suurimad ruumid, mis sisaldavad sadu või isegi tuhandeid galaktikaid. Nende klastrite tihedas ja kõlbmatus keskkonnas toimivad galaktikad aktiivselt ja see võib tähtede moodustumise lõppeda või aeglustada. Astronoomid tahavad teada, miks.
Galaktikad surevad universumi kõige ekstreemsemates nurkades. Nende tähtede moodustumine peatub ja astronoomid tahavad teada, miks.
Kanadalaste juhitud suures projektis osalejad loodavad seda teha. Oma töös kasutavad nad ühte moodsaimat teleskoopi. Uue programmi nimi on VERTICO ja selle eesmärk on üksikasjalikult uurida, kuidas keskkond oma galaktikaid tapab.
Selle programmi teadusliku juhina juhin 30-st spetsialist koosnevat meeskonda, kes suure atakaami millimeetrikompleksi (ALMA) kasutades registreerivad kõrglahutusega molekulaarset vesinikku gaasilises olekus 51 galaktikas lähimast galaktikaparvest, mida nimetatakse Neitsiklasteriks.
1,4 miljardi dollari suurune Atacama kompleks telliti 2013. aastal. See on mitme omavahel ühendatud raadioteleskoobi antennimass, mis on paigaldatud 5000 meetri kõrgusele Atacama kõrbe Põhja-Tšiilis. See on Euroopa, USA, Kanada, Jaapani, Lõuna-Korea, Taiwani ja Tšiili vahelise rahvusvahelise partnerluse tulemus. Praegu töötava suurima maapealse astronoomilise projektina on ALMA kõige arenenum millimeetrise laine teleskoobi kompleks. See on ideaalne tiheda külma gaasi klastrite uurimiseks, millest uued tähed moodustuvad, kuna seda gaasi ei saa spektri nähtavale osale näha.
ALMA ambitsioonikad teadusprogrammid, näiteks VERTICO, on kavandatud tegelema strateegiliste teaduslike probleemidega, mis viivad selles valdkonnas suuri edusamme ja läbimurdeid.
Galaktikate klastrid
Reklaamvideo:
Sellel, kuidas galaktikad elavad universumis, kuidas nad suhtlevad oma galaktikakeskkonnaga ja üksteisega, on suur mõju nende võimele tähti moodustada. Kuid küsimus, kuidas see galaktikatevaheline ruum täpselt galaktikate elu ja surma määrab, jääb vastamata.
Galaktikate klastrid on universumi kõige massiivsemad ja suurimad ruumid, mis sisaldavad sadu või isegi tuhandeid galaktikaid. Kus on mass, seal on ka gravitatsioon. Ja klastrites esinevad kolossaalsed gravitatsioonijõud kiirendavad galaktikaid tohutu kiiruseni, sageli tuhandete kilomeetriteni sekundis, ja kuumutavad ka galaktikavahelises ruumis olevat plasma nii kõrge temperatuurini, et see hakkab kiirgama röntgenikiirgust.
Nende klastrite tihedas ja kõlbmatus keskkonnas suhtlevad galaktikad aktiivselt oma ümbruse ja üksteisega. See koostoime võib tähtede moodustumise lõppeda või aeglustada.
Ühises VERTICO programmis osalejate peamine ülesanne on aru saada, millised jahutusmehhanismid peatavad tähtede moodustumise ja kuidas nad seda teevad.
Galaktikate elutsükkel
Kui nende klastrites olevad galaktikad varisevad, saab galaktikavaba plasma nende gaasi kiiresti eemaldada vägivaldse reaktsiooni käigus, mida nimetatakse loodete eemaldamiseks. Tähte moodustava kütuse eemaldamisel tapab see sisuliselt galaktika ja muudab selle surnud objektiks, milles enam tähti ei moodustu.
Lisaks võib klastrite kõrge temperatuur peatada kuumade gaaside jahutamise ja nende paksenemise, mille põhjal galaktikad tekivad. Sel juhul ei eemalda galaktika gaasi keskkond aktiivselt, vaid see tarbitakse tähtede kujul. See protsess viib tähtede moodustumise aeglase, kuid vältimatu lakkamiseni. Sellel lõpetamisel on üsna kummaline ja valus nimi: kurnatus või lämbumine.
Need protsessid võivad toimuda erineval viisil, kuid igaüks neist jätab gaasi, mis moodustab galaktika tähed, ainulaadse ja tuvastatava jälje. Programmi VERTICO üks peamisi ülesandeid on nende radade kokku panemine ja pildi moodustamine sellest, kuidas klastrid põhjustavad muutusi galaktikates. Tuginedes paljude aastate jooksul galaktika evolutsiooni uurimisel tehtud töö tulemustele ja galaktikatevahelise keskkonna mõjule sellele, tahame lahendada uued, väga olulised mõistatused.
Ideaalne uurimistöö objekt
Neitsi klaster on ideaalne koht kosmose selliseks üksikasjalikuks uurimiseks. See on meile lähim suur galaktikaparv ja on alles kujunemisjärgus. See tähendab, et me saame staatilise ülevaate galaktikatest nende elutsüklite erinevatel etappidel. See võimaldab meil luua üksikasjaliku pildi sellest, kuidas tähtede moodustumine galaktikates katkeb.
Neitsi klastris asuvaid galaktikaid täheldatakse peaaegu kõigil elektromagnetilise spektri lainepikkustel (näiteks raadiolained, optilised lained, ultraviolettvalgus). Kuid me ei saa veel tähtede moodustavat gaasi (see viiakse läbi millimeetri vahemikus) vajaliku täpsuse ja eraldusvõimega jälgida. VERTICO, mis on üks suurimaid ALMA galaktika uurimise programme, hakkab 51 galaktika jaoks tootma kõrge eraldusvõimega molekulaarse vesiniku gaasi (tähtede moodustamiseks mõeldud kütus) kaarte.
Saanud sellelt suurelt Atakami kompleksi galaktikate proovilt andmeid, saame täpselt aru, milline jahutusmehhanism - loodete eemaldamine või ammendumine - tapab galaktikaid äärmuslikes keskkondades ja kuidas.
Kaardistades tähe moodustavaid gaase galaktikates, mis on keskkonna jahutamise ümberlükkamatud näited, laiendavad VERTICO liikmed meie arusaamist sellest, kuidas galaktikad neis universumi kõige küllastunud piirkondades tekivad ja arenevad.
Toby Brown
