Galactic Fossil Hunting

når astronomer ser inn i himmelen, ser de også tilbake i tid. Så når forskere observerer en galakse som er en milliard lysår fra Jorden, ser de også hvordan stjernesystemet dukket opp en milliard år tidligere fordi lys fra galaksen tok en milliard år å nå sine instrumenter. Dette forvandler teleskoper til tidsmaskiner som gjør det mulig for astronomer å utforske gammel kosmisk historie. Men i motsetning til jordbundne arkeologer som studerer gamle bergarter, undersøker astronomer fossiler laget av primordial lys.

• Nybegynnerguide Til Lcdm-Universet
  Er det mulig for fjerne galakser å bevege seg vekk fra oss raskere enn lysets hastighet? Se et nøyaktig bilde av Universet basert På Lambda Cold Dark Matter-modellen, den beste kosmologiske modellen i dag.
• Kilde: CassiopeiaProject

opprinnelsen og utviklingen av galakser er to av de mest aktivt undersøkte områdene i astrofysikk. En overveldende vekt av bevis har overbevist kosmologer om At Universet kom til eksistens på et bestemt tidspunkt, for 13, 6 milliarder år siden, i form av en super varm, super tett ildkule av energisk stråling kjent som Big Bang-hendelsen.
I Dag Er Lambda Cold Dark Matter (eller LCDM) – modellen den siste inkarnasjonen av vår forståelse om Kosmos opprinnelse. Det representerer en forbedring av big bang-teorien ved å hevde at det meste av Den fysiske substansen i Universet består av et materiale som kalles mørk materie.
selv om det ikke kan oppdages av nåværende instrumentering, tror kosmologer at mørk materie består av kalde, sakte bevegelige partikler som ikke avgir elektromagnetisk stråling eller sprer lys, og dermed virker de også mørke. Gravitasjonseffekten av mørk materie kan imidlertid observeres på synlig materiale, som galakser og observasjoner av bakgrunnsstråling.

• Clumpy early universe
  små haloer av mørk materie kan sees i denne datasimuleringen av det tidlige Universet basert på Lambdas Teori Om Kald Mørk Materie. Overtid produserer fusjoner en proto-galakse.

Lambda i teoriens navn står for tilstedeværelsen av mørk energi, en hypotetisk kraft som ser ut til å akselerere utvidelsen Av Universet. Teorien ble opprinnelig publisert i 1984 Av amerikanske fysikere Joel R. Primack, George Blumenthal og Sandra Moore Faber. I dag er det også referert til som standard kosmologisk modell.
Ifølge LCDM-teorien var Universet intenst varmt, bemerkelsesverdig glatt og i det vesentlige homogent umiddelbart etter Big Bang. Men små svingninger i tetthet, mindre enn en del i hundre tusen, begynte å dukke opp og vokse. Som universet avkjølt, klumper av mørk materie begynte å kondensere og i dem dannet gassmolekyler. På dette tidspunktet var universet nesten utelukkende sammensatt av hydrogen, helium og mørk materie. Dette er perioden da den kosmiske mikrobølgebakgrunnsstrålingen ble utgitt.

gassen og den mørke materien ble gravitasjonelt tiltrukket av områdene med høyere tetthet og dannet haloer som representerte frøene for de første galakser. Etter hvert som haloene ble mer massive, begynte de å kollapse under egen vekt og ble proto-galakser. Kort tid etter begynte hydrogen-og heliumgassen i haloene å lage de første stjernene. Deretter fusjonerte haloene over tid for å danne større og større galakser.

• Ringer og buer er ikke det eneste beviset på en gammel satellittfusjoner. Denne animasjonen simulerer sammenslåingen av mange ledsagergalakser og demonstrerer at fjær, spyd, pigger og skall som omgir primærgalaksen også er mulige.
• modell animasjon kreditt: James Bullock (Uc Irvine))

Datasimuleringer har gjort det mulig for teoretikere å følge utviklingen av materie i Universet fra kort tid etter Big Bang til nylig. Disse simuleringene hevder at galaksedannelse i nærvær av kald mørk materie skjer hierarkisk – de første galakser som dannes er små dverger, og disse smelter deretter sammen for å danne gradvis større stjernesystemer. Derfor må store galakser som Melkeveien ha konsumert hundre eller flere små dverggalaksier over tid. Imidlertid kan mange av dem være så grundig blandet med stjernene i deres modergalakse at de ikke lenger er lett identifiserbare.
Fusjoner Gjort I Himmelen
Den mest spektakulære manifestasjonen Av denne prosessen kan være sammensmeltingen av sammenlignbare store galakser i en prosess kjent som en stor fusjon. Disse hendelsene resulterer ofte i ødeleggelse av spiralmønsteret i begge fusjonerende galakser. Store fusjoner kan også utløse star bursts. Slike hendelser har vært relativt sjeldne i løpet av de siste milliarder årene, og bare en liten prosentandel av store galakser er involvert i en pågående stor fusjon til enhver tid.
mindre sammenslåinger som involverer forstyrrelser av en dverggalakse av en mye mer massiv følgesvenn, forventes imidlertid å være betydelig mer vanlige. IFØLGE LCDM-modellen bør det fortsatt forekomme mindre fusjoner i dag. Siden stjerneskiven til den større partneren ikke blir ødelagt under en mindre fusjon, bør tegn på nylige eller pågående hendelser være tydelige rundt mange spiraler, den vanligste typen stor galakse.
Kosmiske Brødsmuler

• Sagittarius Dwarf Galaxy
  Melkeveiens Sagittarius tidevannsstrøm kan sees strekker seg fra Den tette kjernen Av Sagittarius dwarf, innpakning rundt galaksen, og synkende gjennom Solens posisjon.
• Animasjon credit David Law/University Of Virginia

flo og fjære av tidevannet er opprettet når Månen tiltrekker vår planet og dens hav differensielt. På samme måte deformerer en stor spiral en bane satellittgalakse ved å utøve en sterkere trekk på den ene siden enn den andre. I prosessen blir noen av satellittens stjerner fjernet som en sti av brødsmuler som etterlater en fossilregistrering i form av en stjernens tidevannsstruktur. Under sammenslåingen kan stjerner fra en satellittgalakse bli trukket inn i lange bekker, deponert i store skall av rusk eller feid inn i enorme paraplyformede strukturer som omgir modergalaksen og forblir detekterbare i flere milliarder år som en gigantisk kosmisk gjenstand.

Bevis på den første stjernestrømmen ble oppdaget I Melkeveiens galakse på 90-tallet. Denne lille satellittgalaksen, Kjent Som Sagittarius Dwarf Elliptical, går i bane på en vinkelrett bane til Melkeveiens brede stjerneplan og forårsaker at Den passerer gjennom vår galakse. Med hvert pass gjennom disken blir stjerner fjernet og danner en tynn strøm.
Siden Oppdagelsen Av Skyttens dverggalakse har over 15 stjernestrømmer blitt identifisert i haloen vår hjemgalakse og 4 har blitt oppdaget I Andromedagalaksen, vår nærmeste galaktiske nabo.
imidlertid har bevis på tidevannsstrømmer utenfor Den Lokale Gruppen vært for det meste anekdotiske inntil nylig.

• Galakse i en boble. NGC3521 ligger ca 35 millioner lysår i avstanden mot Den nordlige konstellasjonen Av Leo. Dette nye dype bildet viser flere rusk skjell som bevis tidligere fusjoner med en eller flere satellittgalakser.
• fotokreditt: R. Jay GaBany Cosmotography.com

Utover Den Lokale Gruppen
I de siste seks årene har Dr. David Mart@nez-Delgado Fra Max Planck Institute for Astronomy ledet et internasjonalt team av profesjonelle og amatørastronomer som søker etter stjernestrømmer rundt åtte nær spiraler utenfor Den Lokale Gruppen ved å analysere ultra-dype bilder produsert med beskjedne, kommersielt tilgjengelige instrumenter. Deres innsats førte til oppdagelsen av seks omfattende stjernestrukturer rundt flere av de undersøkte galakser. Disse tidligere uoppdagede funksjonene ble tolket som rusk fra tidelt forstyrrede satellitter. I tillegg bekreftet og klargjorde deres forskning flere enorme stjernefunksjoner som tidligere var rapportert, men aldri tolket som fossile bevis på mindre fusjoner.

• Paraplygalaksen NGC4651 ligger i stjernebildet Berenikes Koma og ligger ca. 35 millioner lysår fra planeten vår. Denne nye visningen viser bevis på tidligere sammenslåinger med en eller flere satellittgalakser.
  skallet av stellar rusk tilsynelatende gjennomboret av en smal tidevanns ‘spyd’ er i samsvar med spådommer basert på standardmodellen.
• fotokreditt: R. Jay GaBany Cosmotography.com

settet av galakser viste uventede, svært varierte egenskaper som store sirkulære funksjoner som ligner Milky Way ‘ S Skytten stream, fjerntliggende skall og gigantiske skyer av tidevannsrester, samt enorme jet-lignende funksjoner som kommer fra galaktiske disker. Sammen med restene av allerede forstyrrede følgesvenner fanget observasjonene også overlevende satellitter fanget i tidevannsforstyrrelsen.
TIDLIGERE i 2011 ble ET nytt BILDE AV NGC 3521 fullført som forbedrer dataene som opprinnelig ble samlet inn for undersøkelsen. Ligger 35 millioner lysår fra planeten vår mot den nordlige konstellasjonen Av Leo, har dette stjernesystemet blitt klassisk kategorisert som flokkulent galakse på grunn av den enorme mengden materiale som delvis skjuler spiralstrukturen.
det nye ultra-dype bildet avslører imidlertid bevis på en eller flere tidligere sammensmeltninger med dverggalaksier som forlot merkbare understrukturer, for eksempel en nesten sfærisk sky av rusk synlig på østsiden og en stor, langstrakt sky i vest. Begge representerer ruskskjell som tilhører en paraplylignende struktur som ligner den som er sett i bilder avngc 4651. Men deres løsere utseende antyder at de ble akkretert mye lenger i fortiden. I tillegg er galaksen innhyllet en boble av flere ruskskjell som kan representere ytterligere bevis på gamle fusjoner.
Andre flokkulente galakser har også vist seg å ha stjernestrømrester, SOM NGC 5055 (M63), noe som fører til at noen spekulerer i at dette fenomenet kan være knyttet til tidligere mindre sammensmeltninger.
en sammenligning meddatasimuleringer bekreftet det ekstraordinære utvalget av strukturer oppdaget Av Delgado-teamet. Eksistensen av tidevannsformasjonene rundt fjerne galakser som ser ut til å være normale, fra alle andre aspekter, og deres kamp med lcdm-simuleringene utgjorde nytt bevis på at standardmodellen også gjelder for fjerne galakser som Ligner På Melkeveien.
som kosmiske arkeologer graver astronomer ut gammelt lys for å avdekke sannheten om fødsel og utvikling av galakser. Stjernestrømmer, relikvier av den hierarkiske fusjonsprosessen spådd AV lcdm-teorien, ble først identifisert I Melkeveien og andre galakser i Den Lokale Gruppen. Nå har lignende strukturer blitt sett i mye fjernere galakser. Kombinert støtter disse observasjonene den nåværende beste teorien som forklarer hvordan Universet, og alt i Det, oppsto og utviklet seg til i dag.
boken om vitenskapelig kunnskap er imidlertid skrevet på løse bladsider som blir revidert, re-sortert og noen ganger fjernet over tid når ny informasjon er gravd opp. Derfor, i motsetning til jordbundne fossiler, bør ingenting kosmologisk betraktes som etset i stein fordi det alltid er noe nytt som kommer til lys like over vår horisont.
Les Også:
– En Pilotundersøkelse Med Beskjedne Blenderteleskoper
– Modelluniverset