Galaksien klusterit ovat maailmankaikkeuden suurimpia tiloja, jotka sisältävät satoja tai jopa tuhansia galakseja. Näiden klustereiden tiheässä ja turmeltumattomassa ympäristössä galaksit toimivat aktiivisesti vuorovaikutuksessa, ja tämä voi lopettaa tai hidastaa tähtiä. Tähtitieteilijät haluavat tietää miksi.
Galaktikot kuolevat maailmankaikkeuden äärimmäisimmissä nurkissa. Heidän tähtensä muodostuminen on pysähtymässä, ja tähtitieteilijät haluavat tietää miksi.
Kanadalaisten johtamassa laajassa projektissa osallistujat toivovat voivansa tehdä tämän. He käyttävät työssään yhtä nykyaikaisimmista kaukoputkista. Uuden ohjelman nimi on VERTICO, ja sen tavoitteena on tutkia yksityiskohtaisesti, kuinka ympäristö tappaa galaksit.
Ohjelman tieteellisenä johtajana johdan 30 asiantuntijaryhmää, joka käyttää suurta Atacam Millimeter Complex (ALMA) -tekniikkaa korkean resoluution molekyylivetyssä kaasumaisessa tilassa 51 galaksissa lähimmästä galaksi-klusterista, nimeltään Virgo Cluster.
1,4 miljardin dollarin Atacama-kompleksi tilattiin vuonna 2013. Se on antenniryhmä useista toisiinsa kytketyistä radioteleskoopeista, jotka on asennettu 5000 metrin korkeuteen Atacaman autiomaahan Pohjois-Chilessä. Se on seurausta kansainvälisistä kumppanuuksista Euroopan, Yhdysvaltojen, Kanadan, Japanin, Etelä-Korean, Taiwanin ja Chilen välillä. ALMA on tällä hetkellä suurin maassa toimiva tähtitieteellinen projekti, joka on edistynein millimetriaaltokaukoputki. Se on ihanteellinen tutkittaessa tiheän, kylmän kaasun klustereita, joista muodostuu uusia tähtiä, koska tätä kaasua ei voida nähdä spektrin näkyvässä osassa.
ALMA: n kunnianhimoiset tutkimusohjelmat, kuten VERTICO, on suunniteltu vastaamaan strategisiin tieteellisiin ongelmiin, jotka johtavat merkittävään edistykseen ja läpimurtoihin tällä alalla.
Kallioita galakseja
Mainosvideo:
Sillä, miten galaksit elävät maailmankaikkeudessa, miten ne ovat vuorovaikutuksessa galaktisen ympäristönsä kanssa ja toistensa kanssa, on suuri vaikutus heidän kykyynsä muodostaa tähtiä. Kysymys siitä, kuinka tarkalleen tämä galaktien välinen tila ennalta määrää galaksien elämän ja kuoleman, jää kuitenkin vastaamattomaksi.
Galaksiklusterit ovat maailmankaikkeuden massiivisimpia ja suurimpia tiloja, jotka sisältävät satoja tai jopa tuhansia galakseja. Missä on massa, siellä on painovoima. Ja klustereissa olevat kolossaaliset gravitaatiovoimat kiihdyttävät galakseja valtavaan nopeuteen, usein tuhansia kilometrejä sekunnissa, ja myös kuumentavat galaktisen alueen avaruuden plasmaa niin korkeisiin lämpötiloihin, että se alkaa emittoida röntgensäteitä.
Näiden klustereiden tiheässä ja kärsimättömässä ympäristössä galaksit ovat aktiivisesti vuorovaikutuksessa ympäristöönsä ja toistensa kanssa. Tämä vuorovaikutus voi lopettaa tai hidastaa tähtiä.
Yhteisen VERTICO-ohjelman osallistujien päätehtävä on ymmärtää, mitkä jäähdytysmekanismit estävät tähtiä ja miten ne tekevät sen.
Galaksien elinkaari
Kun niiden klustereissa olevat galaksit romahtavat, maitohappoinen plasma voi nopeasti poistaa kaasunsa väkivaltaisessa reaktiossa, jota kutsutaan vuoroveden poistamiseen. Kun tähtiä muodostava polttoaine poistetaan, se tappaa oleellisesti galaksin ja muuttaa siitä kuolleen esineen, johon ei enää muodostu tähtiä.
Lisäksi klustereiden korkea lämpötila voi pysäyttää kuumien kaasujen jäähtymisen ja niiden sakeutumisen, jonka perusteella galaksit syntyvät. Tässä tapauksessa ympäristö ei poista aktiivisesti galaksissa olevaa kaasua, mutta se kuluu tähtiä muodostaen. Tämä prosessi johtaa hitaan, mutta väistämättömän tähden muodostumisen lopettamiseen. Tällä lopetuksella on melko outo ja tuskallinen nimi: uupumus tai tukehtuminen.
Nämä prosessit voivat tapahtua eri tavoin, mutta kukin niistä jättää kaasun ainutlaatuisen ja tunnistettavan jäljen, joka muodostaa galaksin tähdet. Yksi VERTICO-ohjelman päätehtävistä on koota nämä raidat yhteen ja muodostaa kuva siitä, kuinka klusterit aiheuttavat muutoksia galakseissa. Perustuen monien vuosien galaktisen evoluution tutkimukseen ja galaktisen alueen välisen ympäristön vaikutukseen tutkimukseen, haluamme ratkaista uusia, erittäin tärkeitä arvoituksia.
Ihanteellinen tutkimuksen aihe
Neitsytyyppi on ihanteellinen paikka tällaiselle avaruustutkimukselle. Tämä on meille lähinnä suuri galaksiklusteri, ja se on muodostumassa. Tämä tarkoittaa, että voimme saada staattisen kuvan galakseista niiden elinkaaren eri vaiheissa. Tämän avulla voimme luoda yksityiskohtaisen kuvan siitä, kuinka tähti muodostuminen keskeytyy galakseissa.
Neitsytyyppisiä galakseja havaitaan melkein kaikilla sähkömagneettisen spektrin aallonpituuksilla (esimerkiksi radioaallot, optiset aallot, ultraviolettivalo). Mutta tähtiä muodostavaa kaasua (se suoritetaan millimetrialueella) ei voida vielä tarkkailla vaaditulla tarkkuudella ja tarkkuudella. VERTICO, joka on yksi suurimmista ALMA-galaktisen tutkimuksen ohjelmista, tuottaa korkean resoluution karttoja molekyylisestä vetykaasusta (polttoaine tähtiä muodostettaessa) 51 galaksille.
Saatuaan tietoja tästä suuresta Atakam-kompleksin galaksien näytteestä, voimme ymmärtää tarkalleen, mikä jäähdytysmekanismi - vuoroveden poistaminen tai uupumus - tappaa galaksit äärimmäisissä ympäristöissä ja miten.
Kartoittamalla tähtiä muodostavia kaasuja galakseissa, jotka ovat kiistattomia esimerkkejä ympäristön jäähdytyksestä, VERTICO-jäsenet laajentavat ymmärrystämme siitä, kuinka galaksit muodostuvat ja kehittyvät näillä maailmankaikkeuden kylläisimmillä alueilla.
Toby Brown