Jeżeli usłyszymy pytanie „Czym jest galaktyka?, to pierwsza odpowiedź, jaka natychmiast przyjdzie nam do głowy brzmi: galaktyka to zbiorowisko gwiazd. Rzeczywiście, gwiazdy są najważniejszą cechą galaktyk. Aby zrozumieć w jaki sposób ewoluuje galaktyka, musimy wiedzieć w jakim tempie powstają w niej gwiazdy.

Do oszacowania gwiazdotwórczej aktywności w galaktykach, astronomowie używają wskaźnika formowania się gwiazd. Wskaźnik ten pokazuje aktywność galaktyki: młode galaktyki z wielką ilością gazu produkują wiele gwiazd, natomiast czerwone i stare galaktyki, które wyczerpały już swoje zapasy gazu cechują się małą aktywnością gwiazdotwórczą.

Kosmologiczne wydarzenia, takie jak zderzenia galaktyk również mogą zwiększyć wskaźnik formowania się gwiazd. Jednakże, jeżeli obserwujemy galaktyki odległe (spoza Grupy Lokalnej), nie możemy badać pojedynczych gwiazd ani obszarów gdzie one powstają. Z tego powodu przy oszacowaniu wskaźnika formowania się gwiazd w odległych galaktykach, musimy polegać na dostrzeganiu globalnych cech. Najlepszym sposobem, żeby w pełni zrozumieć właściwości galaktyk jest badanie ich w szerokim zakresie długości fal. Każdy rodzaj promieniowania pochodzi z konkretnego źródła. Na przykład światło ultrafioletowe dociera od najmłodszych oraz najmasywniejszych gwiazd, podczas gdy światło widzialne oraz bliska podczerwień są emitowane głównie przez bardziej wyewoluowane gwiazdy.

Zdjęcie odległych galaktyk, w których powstają gwiazdy.

Grupa naukowców z University of California obserwowała 17 odległych galaktyk przy pomocy spektrometru bliskiej podczerwieni MOSFIRE. Następnie połączono otrzymane widma ze zdjęciami wykonanymi w bliskiej podczerwieni przez Teleskop Kosmiczny Spitzera oraz ze obrazami uzyskanymi w świetle widzialnym przez Teleskop Kosmiczny Hubble’a. Dzięki temu naukowcy otrzymali obrazy galaktyk w szerokim zakresie fal. Mogli przekonać się ile światła ultrafioletowego jest emitowane przez młode gwiazdy. Światło podczerwone pokazuje, ile promieniowania ultrafioletowego zostało zaabsorbowane przez pył. Młode gwiazdy ogrzewają chmury gazu, dzięki czemu możemy zaobserwować mgławicowe linie emisyjne. Podobne badania były przeprowadzane dla bliskich galaktyk, jednak zdobycie danych w szerokim zakresie widma dla odległych galaktyk jest wielkim wyzwaniem.

Wyniki tej pracy pomagają budować podwaliny badań nad ewolucją galaktyk. Przeprowadzone badania są częścią projektu MOSFIRE Deep Evolution Field (MOSDEF). Zespół MOSDEF wykorzystuje spektrometr MOSFIRE, aby uzyskać widma wielu galaktyk które znajdują się w przedziale od 1,5 do 4,5 miliarda lat po Wielkim Wybuchu. W tym okresie Wszechświat wytworzył największą liczbę gwiazd w swojej historii. Celem badań jest poznanie zawartości galaktyk w tej ważnej dla historii Wszechświata erze.

Autor

Marcin Kastek
Marcin Kastek

Miłośnik astronomii związany z Klubem Astronomicznym Almukantarat od 2014 roku.