eso1318uk — Науковий реліз

ALMA визначає положення ранніх галактик із рекордною швидкістю

17 квітня 2013 р.

Група астрономів використала новий телескоп ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), щоб точно визначити розташування більш ніж 100 найактивніших галактик із зореутворенням у ранньому Всесвіті. ALMA настільки потужний, що протягом кількох годин із ним було проведено стільки спостережень цих галактик, скільки їх було зроблено при допомозі всіх подібних телескопів світу протягом більше десяти років.

Найактивніші спалахи зореутворення у ранньому Всесвіті мали місце у далеких галактиках, що містять багато космічного пилу. Ці галактики посідають важливе значення для нашого розуміння галактичного формування та еволюції на протязі історії Всесвіту, але пилові завіси утруднюють їх розпізнання через оптичні телескопи. Щоб відшукати галактики, астрономи повинні використовувати телескопи, подібні до ALMA, котрі спостерігають світло на довших хвилях із довжинами близько одного міліметра.

"Астрономи чекали на подібні дані протягом більше десяти років. ALMA настільки потужний, що він докорінно змінив хід спостережень цих галактик, хоча тоді телескоп не був повністю завершений",- сказала Жаклін Ходж (Інститут Астрономії ім. М. Планка, Німеччина), провідний автор статті про спостереження із ALMA.

Досі найкраща мапа цих далеких багатих на пил галактик була складена із використанням телескопа APEX (Atacama Pathfinder Experiment) від ESO. Він обстежив ділянку неба розміром із повний Місяць [1], де було виявлено 126 таких галактик. Але на зображеннях від APEX кожен спалах зореутворення виглядав як доволі нечітка пляма, котра може бути настільки широкою, що із лишком покриває одну-дві галактики на більш чітких зображеннях, одержаних на інших довжинах хвиль. Не знаючи точно, яка із галактик формує зорі, астрономам було важко проводити дослідження зореутворення у ранньому Всесвіті.

Точне визначення положень галактик вимагає більш чітких спостережень, котрі потребують більшого телескопа. У той час як APEX має одну параболічну антену поперечником 12 м, схожі на ALMA телескопи використовувати кілька подібних параболічних антен, рознесених на великі відстані. Сигнали від усіх антен поєднуються, внаслідок чого всі вони працюють, як один гігантський телескоп завбільшки із весь антенний масив.

Група використовувала ALMA для спостереження галактик із мап від APEX під час першого етапу наукових досліджень із ALMA, коли телескоп перебував на стадії будівництва. Маючи менше чверті антен від їх остаточного числа 66, розташованих на відстанях до 125 метрів, ALMA витрачав всього дві хвилини на галактику, щоб точно визначити її положення на кожній крихітній ділянці, яка у 200 разів менша від широкої плями від APEX, при цьому перевершуючи чутливість останнього у три рази. ALMA є набагато більш чутливими, ніж інші подібні телескопи, завдяки чому число подібних спостережень за кілька годин у два рази перевершило їх загальну кількість до сьогодні.

Вчені не тільки змогли однозначно встановити, які галактики мали зони активного зореутворення, але майже у половині випадків було виявлено, що кілька галактик із зореутворенням були змішані в одну пляму у попередніх спостереженнях. Гострий зір ALMA дозволив розщепити ці плями на окремі галактики.

"Раніше ми вважали, що найяскравіші з цих галактик формують зорі в тисячі разів більш енергійно, ніж наша Галактика - Чумацький Шлях, чим ставлять себе під загрозу розірватись на шматки. Зображення від ALMA показали численні менші галактики, котрі формують зорі більш помірно",- сказав Александр Карім (Durham University, Велика Британія), учасник групи та провідний автор іншої статті про дане дослідження.

Результати лягли в основу першого статистично достовірного каталогу пилових зореутворюючих галактик у ранньому Всесвіті, що створює необхідну основу для подальшого дослідження властивостей цих галактик на різних довжинах хвиль, без ризику неправильного тлумачення у зв'язку із їх видимим змішанням.

Незважаючи на різкий зір ALMA та його неперевершену чутливість, схожі на APEX телескопи все ще відіграють свою роль. "APEX може охоплювати широкі частини неба швидше, ніж ALMA, а тому він ідеально підходить для виявлення цих галактик. Як тільки ми дізнаємось, куди нам дивитись, тоді можемо використовувати ALMA для їх точного визначення",- уклав Ян Смейл (Durham University, Велика Британія), співавтор нової статті.

Примітки

[1] Спостереження проводилися у частині неба із назвою Chandra Deep South у південному сузір'ї Піч. Дана ділянка була ретельно вивчена вже багатьма наземними та космічними телескопами. Нові спостереження із ALMA продовжили та доповнили глибокі дослідження цієї частини неба із високою роздільною здатністю у міліметрово-субміліметровій частині спектру.

Детальніше

Великий Міліметрово-субміліметровий Масив Атакама (ALMA) є міжнародним астрономічним об’єктом. Він являється партнерством Європи, Північної Америки та Східної Азії у співпраці з Республікою Чилі. ALMA в Європі фінансується ESO, в Північній Америці - Національним Науковим Фондом США (NSF) у співпраці з Національною Радою Досліджень Канади (NRC) і Національною Науковою Радою Тайваню (NSC), в Східній Азії - Національними Інститутами Природничих Наук (NINS) Японії в співпраці з Академією Сініца (AS) на Тайвані. Будівництво та управління ALMA від імені Європи проводить ESO, від імені Північної Америки - Національна Радіоастрономічна Обсерваторія (NRAO), яка управляється корпоративною Асоціацією Університетів (AUI), від імені Східної Азії - Національна Астрономічна Обсерваторія Японії (NAOJ). Спільна Обсерваторія ALMA (JAO) забезпечує єдине керівництво та управління будівництвом, введення в експлуатацію та експлуатацію ALMA.

APEX є співробітництвом між Інститутом Радіоастрономії ім. Макса Планка (MPIfR) (50%), Космічною обсерваторією Онсали (OSO) (23%) та ESO (27%).

Дане дослідження представлене у роботі “An ALMA Survey of Submillimeter Galaxies in the Extended Chandra Deep Field South: Source Catalog and Multiplicity”, by J. Hodge et al., котра вийде в Astrophysical Journal.

Супутня стаття “An ALMA survey of submillimetre galaxies in the Extended Chandra Deep Field South: High resolution 870 μm source counts”, on the multiplicity of the sources by A. Karim et al., вийде у світ в Oxford University Press journal, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Науково-дослідна група у складі J. A. Hodge (Max-Planck-Institut für Astronomie Heidelberg, Germany [MPIA]), A. Karim (Institute for Computational Cosmology, Durham University, United Kingdom), I. Smail (Durham), A. M. Swinbank (Durham), F. Walter (MPIA), A. D. Biggs (ESO), R. J. Ivison (UKATC and Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Edinburgh, United Kingdom), A. Weiss (Max–Planck Institut für Radioastronomie, Bonn, Germany), D. M. Alexander (Durham), F. Bertoldi (Argelander–Institute of Astronomy, Bonn University, Germany), W. N. Brandt (Institute for Gravitation and the Cosmos & Department of Astronomy & Astrophysics, Pennsylvania State University, University Park, USA), S. C. Chapman (Institute of Astronomy, University of Cambridge, United Kingdom; Department of Physics and Atmospheric Science, Dalhousie University, Halifax, United Kingdom), K. E. K. Coppin (McGill University, Montreal, Canada), P. Cox (IRAM, Saint–Martin d’Héres, France), A. L. R. Danielson (Durham), H. Dannerbauer (University of Vienna, Austria), C. De Breuck (ESO), R. Decarli (MPIA), A. C. Edge (Durham), T. R. Greve (University College London, United Kingdom), K. K. Knudsen (Department of Earth and Space Sciences, Chalmers University of Technology, Onsala Space Observatory, Onsala, Sweden), K. M. Menten (Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn, Germany), H.–W. Rix (MPIA), E. Schinnerer (MPIA), J. M. Simpson (Durham), J. L. Wardlow (Department of Physics & Astronomy, University of California, Irvine, USA) та P. van der Werf (Leiden Observatory, Netherlands).

Європейська Південна Обсерваторія - це передова міжурядова астрономічна організація в Європі та найбільш продуктивна астрономічна обсерваторія світу. Її підтримує 15 країн: Австрія, Бельгія, Бразилія, Чеська Республіка, Данія, Франція, Фінляндія, Німеччина, Італія, Нідерланди, Португалія, Іспанія, Швеція, Швейцарія та Сполучене Королівство. ESO здійснює ініціативну програму, зосереджену на проектуванні, будівництві та експлуатації потужних наземних спостережних об'єктів, що дозволяє астрономам робити важливі наукові відкриття. ESO також відіграє провідну роль у сприянні та організації співробітництва в астрономічних дослідженнях. ESO працює на трьох унікальних, світового класу обсерваторіях в Чилі: Ла Сілла, Паранал і Чахнантор. На горі Паранал, в ESO працює Дуже Великий Телескоп - найбільш передова в світі астрономічна обсерваторія видимого діапазону та VISTA - найбільший оглядовий телескоп в світі. ESO є європейським партнером просунутого астрономічного радіотелескопу ALMA, найбільшого існуючого астрономічного проекту. В даний час, ESO планує 39 метровий Європейський Надзвичайно Великий Телескоп E-ELT (оптичний та ближній ІЧ діапазони), який стане "найбільшим у світі оком у небо".

Посилання

Контакти

Oleg Maliy
NGO Zaporozhye Astronomical Club Altair
Zaporozhye, Ukraine
Телефон: +380 67 1371070
Email: astroclubzp@gmail.com

Jacqueline Hodge
Max-Planck-Institut für Astronomie
Heidelberg, Germany
Телефон: +49 6221 528 467
Email: hodge@mpia.de

Alexander Karim
Institute for Computational Cosmology, Durham University
Durham, United Kingdom
Телефон: +49 228 733658 (Christina Stein-Schmitz)
Email: alexander.karim@durham.ac.uk

Mark Swinbank
Institute for Computational Cosmology, Durham University
Durham, United Kingdom
Телефон: +44 191 334 3772 (Lindsay Borrero)
Email: a.m.swinbank@durham.ac.uk

Richard Hook
ESO, Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 3200 6655
Стільниковий: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org

Переклад прес-релізу ESO eso1318.

Про реліз

Реліз №:eso1318uk
Тип:• Early Universe : Galaxy
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
Science data:2013ApJ...768...91H

Зображення

ALMA Pinpoints Early Galaxies
ALMA Pinpoints Early Galaxies
тільки на англійській
ALMA Pinpoints Early Galaxies
ALMA Pinpoints Early Galaxies
тільки на англійській
The position of the Extended Chandra Deep Field South in the constellation of Fornax
The position of the Extended Chandra Deep Field South in the constellation of Fornax
тільки на англійській
ALMA Pinpoints Early Galaxies
ALMA Pinpoints Early Galaxies
тільки на англійській

Відео

Zooming in on star-forming galaxies in the early Universe seen with ALMA
Zooming in on star-forming galaxies in the early Universe seen with ALMA
тільки на англійській
Comparing APEX and ALMA views of star-forming galaxies in the early Universe
Comparing APEX and ALMA views of star-forming galaxies in the early Universe
тільки на англійській

Також дивіться наші