Głęboki i bogaty w szczegóły obraz odległego Wszechświata

obraz VLA
Obraz VLA ukazujący zaledwie mały wycinek przestrzeni pozagalaktycznej, na którym zidentyfikowano około 2.000 obiektów. Wycinek stanowi zaledwie jedną milionową część całego nieba. (Źródło: Condon, et al., NRAO/AUI/NSF)
Astronomom, dzięki trwającym 50 godzin obserwacjom jednego małego wycinka na niebie, udało się zidentyfikować wszystkie źródła odpowiedzialne za niemal całe promieniowanie radiowe pochodzące z tego obszaru. Obserwacje zostały przeprowadzone przy wykorzystaniu sieci radioteleskopów Very Large Array (VLA) ochrzczonej imieniem Karla G. Jansky’ego. Badacze ustalili, że około 63% emisji pochodzi z galaktyk posiadających aktywne czarne dziury w swoich centrach, zaś pozostałe 37% z galaktyk gwałtowanie produkujących gwiazdy.

To czułość i rozdzielczość VLA, będąca wynikiem trwającej dekadę renowacji, pozwoliła na identyfikację poszczególnych obiektów odpowiedzialnych za niemal całe promieniowanie radiowe tła pochodzące z poza naszej Drogi Mlecznej” wyjaśnia jeden z zaangażowanych naukowców - Jim Condon z National Radio Astronomy Observatory (NRAO) w Socorro, Nowy Meksyk. “Wcześniej mieliśmy kłopot z identyfikacją źródeł, które produkowały większość emisji tła”, dodaje.

We wcześniejszych obserwacjach udało się jedynie zmierzyć ilość promieniowania radiowego pochodzącego z odległego Wszechświata, ale nie było możliwości powiązania go z konkretnymi obiektami. Często emisja pochodząca z dwóch lub więcej słabszych źródeł zlewała się w jedno silniejsze źródło promieniowania radiowego. To dzięki instrumentom nowej generacji udało się tego dokonać. Obecnie wiemy skąd pochodzi 96% promieniowania radiowego tła. Obecne VLA jest ponad milion razy czulsze niż radioteleskopy zbudowane w latach 60. XX wieku, które dokonywały pierwszych przeglądów nieba.

W lutym i marcu 2012 roku, Condon i jego współpracownicy zbadali obszar na niebie, który wcześniej był obserwowany przez VLA przed obecnymi zmianami oraz przez Kosmiczny Teleskop Spitzera w podczerwieni. Astronomowie dokładnie redukując i analizując obserwacje stworzyli obraz, który pokazał pojedyncze radioźródła w badanym polu widzenia.

Badany obszar znajduje się w gwiazdozbiorze Smoka i stanowi zaledwie jedną milionową część całego nieba. W polu widzenia zostało zidentyfikowanych około 2.000 poszczególnych radioźródeł. Sugeruje to, że na całym niebie jest około 2 miliardy takich obiektów. Są to źródła, które składają się na 96% całej emisji tła radiowego. Naukowcy podejrzewają jednak, że pozostałe 4% emisji radiowej może pochodzić nawet ze 100 miliardów słabszych obiektów.

Dalsze badania pozwoliły na identyfikację, które z tych obiektów są galaktykami posiadającymi masywne czarne dziury w swoich centrach, a które przechodzą właśnie gwałtowną burzę formacji gwiazdowej. Uzyskane wyniki pokazują, że we wczesnym Wszechświecie te dwa typy galaktyk ewoluowały w tym samym tempie.

To co radioastronomom udało się dokonać w ciągu ostatnich dekad jest niczym przeskok z pierwszych map sporządzonych przez Greków, ukazujących jedynie basen Morza Śródziemnego a dzisiejszymi mapami, bogatymi w szczegóły, ukazującymi cały świat” chwali Condon.

Jim Condon współpracował z naukowcami z NRAO, University of Maryland oraz z University of British Columbia. Owoc ich pracy został opublikowany w czasopiśmie Astrophysical Journal.

Artykuł: Resolving the Radio Source Background: Deeper Understanding through Confusion, J. J. Condon i in., The Astrophysical Journal 758 (2012) 23

Hubert Siejkowski | Źródło: National Radio Astronomy Observatory

Liczba odsłon: 1267