ZNANOST: hrvatski znanstveni portal

Jeste li se pitali što to obasjava Svemir?

Nova istraživanja UCL-a pokazala su da ćemo ubrzo otkriti podrijetlo ultraljubičastog zračenja kojim je Svemir ispunjen, što će pomoći znanstvenicima da shvate kako su nastale galaksije.

Studija, koja je objavljena u The Astrophysical Journal Letters od strane kozmologa Dr. Andrewa Pontzena i Dr. Hiranya Peirisa (obojice fizičara i astronoma UCL-a) u suradnji s Princetonom i Sveučilištem u Barceloni, pokazuje kako će predstojeća astronomska istraživanja otkriti što je rasvijetlilo Svemir. 

Kvazari – svjetionici u moru Svemira

 „Što proizvodi više svjetlosti? Najveći gradovi država ili mnoštvo malih gradova?“ pitao je Dr. Pontzen, vodeći autor studije. „Veliki gradovi su blještaviji, ali manjih ima mnogo više. Shvaćanje ravnoteže može Vam reći nešto o organizaciji države. Mi postavljamo slično pitanje u vezi Svemira: dolazi li ultraljubičasta svjetlost od brojnih, ali slabih galaksija ili od malobrojnih kvazara?“

Kvazari su najsjajniji objekti Svemira; njihova intenzivna svjetlost stvara se iz plina dok ulazi u crnu rupu. Galaksije mogu sadržavati milijune ili milijarde zvijezda, ali su u usporedbi s kvazarima maglovite. Spoznaja svijetle li brojne male galaksije jače nego rijetki, blistavi kvazari pružit će uvid u nastanak današnje populacije zvijezda i planeta u Svemiru. Također, pomoći će znanstvenicima da precizno kalibriraju mjerenja tamne energije, čimbenika za koji se smatra da ubrzava širenje Svemira i određuje njegovu daleku budućnost.

Nova metoda koju je tim predložio temelji se na već iskušanoj tehnici od strane astronoma prema kojoj se kvazari ponašaju kao znakovi za razumijevanje prostora. Intenzitet svijetlosti kvazare čini lako vidljivima čak i na ekstremnim udaljenostima, do 95% puta preko vidljivog Svemira. Tim smatra da će proučavanje interakcije svijetla s plinovitim vodikom na putu do Zemlje otkriti glavni razlog svijetlosti u Svemiru, čak ako ti izvori i nisu kvazari.

Vremenske kapsule - novi alat u izradi karata

Nađena su dva tipa plina vodika u Svemiru – jednostavna, neutralna forma i nabijena forma koja je posljedica bombardiranja UV zračenjem. Spomenute dvije forme mogu se razlikovati proučavanjem pojedinačnih svjetlosnih valnih duljina zvanih „Lyman-alf“ kojeg apsorbira samo neutralni tip hidrogena. Znanstvenici mogu vidjeti gdje se u Svemiru apsorbiralo Lyman-alfa svijetlo kako bi locirali neutralni hidrogen.

Budući da su proučavani kvazari udaljeni milijardama svjetlosnih godina, ponašaju se poput vremenskih kapsula: promatrajući svijetlost saznajemo kako je Svemir izgledao u dalekoj prošlosti. Karta kao produkt otkriva gdje je neutralni vodik bio lociran prije milijardu godina dok je Svemir energično stvarao nove galaksije.

Ravnomjerna distribucija neutralnog vodika ukazuje da su brojne galaksije izvor većine svijetlosti, dok mnogo manje homogeni model, prikazujući mozaik nabijenog i neutralnog vodika, ukazuje da su rijetki kvazari primarni izvor svijetlosti.

Trenutni uzorci kvazara nisu dovoljno veliki za jasnije analize razlika između spomenuta dva scenarija; no, velik broj planiranih ispitivanja trebao bi pomoći znanstvenicima u otkrivanju odgovora. 

Instrumenti budućnosti za otkrivanje  prošlosti

Glavni pregled izvodi instrument DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument) koji će sadržavati detaljna mjerenja za otprilike milijun udaljenih kvazara. Iako su ta mjerenja programirana za otkrivanje kako se širenje Svemira ubrzava zahvaljujući tamnoj energiji, novija istraživanja pokazuju da će rezultati DESI-ja također odrediti je li interventni plin ravnomjerno osvijetljen. S druge strane, mjerenja slojevitosti će otkriti nastaje li svijetlost u našem Svemiru zahvaljujući „nekolicini gradova“ (kvazara) ili „mnoštvu malih gradova“ (galaksija).

Suradnica Dr. Hiranya Peiris kaže: „Nevjerojatno je kako se malo zna o objektima koji su Svemir ispunili ultraljubičastim zračenjem, dok galaksije predstavljaju njihov današnji oblik. Ova tehnika daje nam novi pristup proučavanju intergalaktičkog okoliša tijekom spomenutog kritičnog razdoblja u prošlosti Svemira“.

Dr. Pontzen kaže: „To su odlične vijesti. DESI će nam dati neprocjenjive informacije o tome što se događalo u ranijim galaksijama, o objektima koji su toliko magloviti i daleki da ih nikada ne bismo mogli vidjeti zasebno. Kada su podaci definirani, tim ih može uzeti u obzir i dobiti točne pokazatelje širenja Svemira, uz informaciju o tamnoj energiji. To dokazuje kako će ovi veliki, ambiciozni projekti rezultirati zadivljujuće bogatim kartama za daljnja istraživanja. Sada pokušavamo saznati koji bi se još neočekivani bonusi mogli izvući iz podataka“. 

Izvor: University College London

Podijeli.