Os astrônomos utilizaram observações de pesquisa CANDELS do Hubble para explorar os tamanhos, formas e cores de galáxias distantes nos últimos 80% da história do Universo. No Universo hoje galáxias vêm em uma variedade de formas diferentes, e são classificadas por meio de um sistema conhecido como a seqüência de Hubble - e verifica-se que esta seqüência já em vigor foi tão cedo quanto 11 bilhões de anos atrás.
Ele Hubble Sequence classifica as galáxias de acordo com a sua morfologia e atividade de formação de estrelas, organizando-os em um jardim zoológico cósmico da espiral, formas elípticas e irregulares com os braços girando, halos difusos e protuberâncias centrais brilhantes. Dois tipos principais de galáxia são identificados nesta seqüência: elíptica e espiral, com um terceiro tipo, lenticular, fixando-se em algum lugar entre os dois.
Isto descreve com exatidão o que vemos na região do espaço que nos cerca, mas como é que a mudança morfologia galáxia como nós olhamos mais para trás no tempo, para quando o Universo era muito jovem?
"Esta é uma questão fundamental: quando e em que escala de tempo fez a forma de seqüência de Hubble?" diz BoMee Lee, da Universidade de Massachusetts, EUA, principal autor de um novo estudo a explorar a seqüência. "Para fazer isso, você precisa observar distantes galáxias e compará-los com os seus parentes mais próximos, para ver se eles também podem ser descritas da mesma maneira."
Os astrônomos usaram o Hubble para olhar 11000000000 anos de volta no tempo para quando o Universo era muito jovem, explorando a anatomia das galáxias distantes.
While it was known that the Hubble Sequence holds true as far back as around 8 billion years ago [1],
these new observations push a further 2.5 billion years back in cosmic
time, covering a huge 80% of the past history of the Universe. Previous
studies had also reached into this epoch of the cosmos to study
lower-mass galaxies, but none had conclusively also looked at large,
mature galaxies like the Milky Way. The new CANDELS observations confirm
that all galaxies this far back — big and small alike — fit into the
different classifications of the sequence.
"Este é o único estudo abrangente até hoje de a aparência visual das grandes galáxias massivas que existiam até agora de volta no tempo", diz o co-autor Arjen van der Wel, do Instituto Max Planck de Astronomia em Heidelberg, Alemanha. "As galáxias parecem notavelmente maduro, o que não é previsto por modelos de formação de galáxias é o caso que no início da história do Universo."
"Este é o único estudo abrangente até hoje de a aparência visual das grandes galáxias massivas que existiam até agora de volta no tempo", diz o co-autor Arjen van der Wel, do Instituto Max Planck de Astronomia em Heidelberg, Alemanha. "As galáxias parecem notavelmente maduro, o que não é previsto por modelos de formação de galáxias é o caso que no início da história do Universo."
As galáxias nesses tempos parecem ser dividida entre o azul galáxias de formação estelar, com uma estrutura complexa - incluindo discos, bojos e aglomerados bagunçados - e enormes galáxias vermelhas que não são mais estrelas em formação, como visto no Universo próximo [2] .
As galáxias mais maciças que a Via Láctea ou mais são bastante raros no Universo jovem. Essa escassez tem impedido estudos anteriores de ser capaz de coletar uma amostra grande o suficiente de galáxias maduras para descrever adequadamente as suas características.
O que era necessário era um conjunto sistemático de observações como as de pesquisa CANDELS do Hubble, que era grande o suficiente para permitir que os astrônomos para analisar um maior número dessas galáxias de forma consistente, e em detalhes [3]. Com Wide Field Camera 3 de Hubble (WFC3), os astrônomos foram capazes de observar, na parte infravermelha do espectro para ver como as galáxias apareceu em sua visível resto-frame [4], que é mais fácil de comparar com as galáxias em nossa vizinhança.
O que era necessário era um conjunto sistemático de observações como as de pesquisa CANDELS do Hubble, que era grande o suficiente para permitir que os astrônomos para analisar um maior número dessas galáxias de forma consistente, e em detalhes [3]. Com Wide Field Camera 3 de Hubble (WFC3), os astrônomos foram capazes de observar, na parte infravermelha do espectro para ver como as galáxias apareceu em sua visível resto-frame [4], que é mais fácil de comparar com as galáxias em nossa vizinhança.
"A enorme CANDELS conjunto de dados foi um grande recurso para nós usarmos a fim de estudar de forma consistente antigas galáxias no Universo primitivo", conclui Lima. "E a resolução e sensibilidade de WFC3 do Hubble é incomparável nos comprimentos de onda infravermelhos necessários para realizar este estudo O Hubble Sequence sustenta muito do que sabemos sobre como as galáxias se formam e evoluem -. Encontrando-se em lugar tão longe para trás é uma descoberta significativa".
Notas
[1] Estudos anteriores analisaram as proporções dos diferentes tipos de galáxias volta no tempo (heic1002). A mistura de espiral, elíptica, lenticular e galáxias peculiares é diferente de hoje, com um grande número de mais peculiares do universo distante do que vemos nas proximidades.
[2] Em um recente artigo relacionado, Alice Mortlock e colaboradores teve uma abordagem diferente, mas complementares, classificando estas galáxias distantes por inspeção visual. Eles descobriram que os tipos de galáxias que vemos na seqüência de Hubble são bem definidos em termos de cor, estrutura, e as taxas de formação de estrelas a distâncias muito grandes de nós, mas que a sua morfologia ainda está em desenvolvimento. Embora a morfologia de uma galáxia pode ser a propriedade definitiva para resolver, os fundamentos da seqüência de Hubble são definidos muito mais cedo.
[3] CANDELS, a Assembleia Cosmic Pesquisa Legado Extragalática Deep-infravermelho próximo, é o maior projeto da história do Hubble, com 902 órbitas atribuídas de tempo de observação. Ele está sendo realizado com duas câmeras a bordo do Hubble - WFC3 e ACS - e tem como objetivo explorar a evolução galáctica no início do Universo, e as primeiras sementes da estrutura cósmica em menos de um bilhão de anos após o Big Bang.
[4] Os estudos anteriores sobre este período da história cósmica não foram conclusivos quanto eles estavam limitados a luz visível, mostrando apenas a emissão ultravioleta desvio para o vermelho das galáxias, o que evidencia a formação de estrelas. Como esta formação estelar dominou as observações, as galáxias pareciam ser agrupado e confuso, sem nenhuma semelhança com as formas de galáxias que vemos ao nosso redor hoje. Ao empurrar para a parte infravermelha do espectro que os astrônomos puderam observar como essas galáxias distantes aparecem em sua estrutura resto visível (que agora está redshifted).
[2] Em um recente artigo relacionado, Alice Mortlock e colaboradores teve uma abordagem diferente, mas complementares, classificando estas galáxias distantes por inspeção visual. Eles descobriram que os tipos de galáxias que vemos na seqüência de Hubble são bem definidos em termos de cor, estrutura, e as taxas de formação de estrelas a distâncias muito grandes de nós, mas que a sua morfologia ainda está em desenvolvimento. Embora a morfologia de uma galáxia pode ser a propriedade definitiva para resolver, os fundamentos da seqüência de Hubble são definidos muito mais cedo.
[3] CANDELS, a Assembleia Cosmic Pesquisa Legado Extragalática Deep-infravermelho próximo, é o maior projeto da história do Hubble, com 902 órbitas atribuídas de tempo de observação. Ele está sendo realizado com duas câmeras a bordo do Hubble - WFC3 e ACS - e tem como objetivo explorar a evolução galáctica no início do Universo, e as primeiras sementes da estrutura cósmica em menos de um bilhão de anos após o Big Bang.
[4] Os estudos anteriores sobre este período da história cósmica não foram conclusivos quanto eles estavam limitados a luz visível, mostrando apenas a emissão ultravioleta desvio para o vermelho das galáxias, o que evidencia a formação de estrelas. Como esta formação estelar dominou as observações, as galáxias pareciam ser agrupado e confuso, sem nenhuma semelhança com as formas de galáxias que vemos ao nosso redor hoje. Ao empurrar para a parte infravermelha do espectro que os astrônomos puderam observar como essas galáxias distantes aparecem em sua estrutura resto visível (que agora está redshifted).
Notas para os Editores
O Telescópio Espacial Hubble é um projeto de cooperação internacional entre a ESA ea NASA.
Estes resultados são descritos em um artigo intitulado "CANDELS: A correlação entre a morfologia galáxia e atividade de formação de estrelas como Z ~ 2", para aparecer em The Astrophysical Journal.
[1] A equipe internacional de astrônomos neste estudo consiste em B. Lee (University of Massachusetts, EUA), M. Giavalisco (University of Massachusetts, EUA), CC Williams (University of Massachusetts, EUA), Y. Guo (Universidade da Califórnia, EUA), J. Lotz (Space Telescope Science Institute, em Baltimore, EUA), A. van der Wel (Instituto Max Planck para a Astronomia, Heidelberg, Alemanha), HC Ferguson (Space Telescope Science Institute, em Baltimore, EUA), S. M Faber (Universidade da Califórnia, EUA), A. Koekemoer (Space Telescope Science Institute, em Baltimore, EUA), N. Grogin (Space Telescope Science Institute, em Baltimore, EUA), D. Kočevski (University of Kentucky, EUA) , CJ Conselice (University of Nottingham, Reino Unido), S. Wuyts (Instituto Max Planck de Física Extraterrestre, Garching, Alemanha), A. Dekel (A Universidade Hebraica, em Israel), J. Kartaltepe (NOAO-Tucson, Arizona, EUA), EF Bell (Universidade de Michigan, EUA).
Fonte: ESA/Hubble
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