Nowy teleskop ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) w rekordowym tempie bada galaktyki wczesnego Wszechświata. Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO) opublikowało właśnie przykłady takich obserwacji. ALMA ma taką moc, że w ciągu zaledwie kilku godzin wykonuje tyle obserwacji takich galaktyk, ile wszystkie podobne teleskopy na świecie potrafiły dokonać w ciągu całej dekady.
Najbardziej efektywne procesy narodzin gwiazd we wczesnym Wszechświecie następowały w odległych galaktykach zawierających dużo kosmicznego pyłu. Galaktyki te mają kluczowe znaczenie dla naszego zrozumienia procesu powstawania galaktyk i ich późniejszej ewolucji. Przesłaniający je pył utrudnia jednak obserwacje z pomocą teleskopów z zakresu widzialnego. Aby zbadać te obiekty astronomie muszą korzystać z teleskopów, które obserwują promieniowanie w zakresie fal dłuższych, około milimetra, tak jak ALMA.
Do tej pory najlepszą mapę tych odległych, zapylonych galaktyk wykonano z pomocą użytkowanego przez ESO teleskopu Atacama Pathfinder Experiment (APEX), który zbadał obszar na niebie o rozmiarze mniej więcej tarczy Księżyca w pełni i wykrył 126 tego rodzaju galaktyk. Na obrazach z APEX każdy obszar gwiazdotwórczy wygląda jednak jak rozmyta plamka, która może być tak szeroka, że rozciąga się na więcej, niż jedną galaktykę, widoczną na zdjęciach wykonanych w innych zakresach długości fali. Nie wiedząc dokładnie, w których galaktykach następują procesy gwiazdotwórcze, astronomowie mieli kłopot z wykorzystaniem tych obserwacji do badań powstawania gwiazd we wczesnym Wszechświecie.
Wskazanie właściwych galaktyk wymaga bardziej ostrych obrazów, które można otrzymać z pomocą większego teleskopu. APEX ma pojedynczą czaszę o średnicy 12 metrów, natomiast teleskopy takie jak ALMA używają wielu podobnych anten rozmieszczonych na sporym obszarze. Sygnały ze wszystkich anten są łączone, w efekcie uzyskujemy obserwacje takie, jak gdyby dokonano ich z pomocą pojedynczego, gigantycznego teleskopu, tak dużego, jak cała sieć anten. Badacze wykorzystali znajdujący się w Chile zestaw ALMA jeszcze w fazie budowy, kiedy do dyspozycji była jedna czwarta z docelowej liczby 66 anten. Mimo to, otrzymali znacznie dokładniejsze wyniki, niż wcześniej było to możliwe.
Zespół był w stanie nie tylko jednoznacznie zidentyfikować, które galaktyki posiadają obszary aktywnego formowania się gwiazd, ale też rozróżnić kilka galaktyk gwiazdotwórczych, które wcześniej widoczne były jako jedna plamka. "Wcześniej myśleliśmy, że najjaśniejsze z tych galaktyk tworzą gwiazdy tysiące razy gwałtowniej niż nasza własna galaktyka, Droga Mleczna. Obrazy z ALMA pokazały, że doszło do nałożenia obrazów mniejszych galaktyk, w których procesy gwiazdotwórcze mają tempo zgodne z wcześniejszymi obserwacjami" - mówi Alexander Karim z Durham University.
W przyszłości obserwacje z pomocą teleskopów APEX i ALMA będą się uzupełniać. APEX może przejrzeć większy obszar nieba szybciej, niż ALMA. Gdy z jego pomocą znajdzie się ciekawą galaktykę, ALMA pozwoli dokładniej się jej przyjrzeć.
ESO informuje, że pokazane wyniki dotyczą obserwacji nieba w południowym gwiazdozbiorze Pieca. Obszar ten, zwany Chandra Deep Field South był już badany przez wiele teleskopów naziemnych i kosmicznych. Nowe obserwacje z ALMA są cennym uzupełnieniem dotychczasowej wiedzy.
Na podstawie materiałów prasowych ESO.