Космічний телескоп Спітцер (SST) - четвертий і останній інструмент у серії великих обсерваторій NASA. 25 серпня 2003 року в космос було проведено космічний телескоп Хаббла (HST), рентгенівський знімок Чандри та комптон-Гамма-Рей. Розміщений на геліоцентричній (сонячній) орбіті Землі, що працює на Землі, і працює за 2,5-річним статутом в межах NASA Програма «Походження» SST виявила перше публічне світло в травні 2004 року - даючи світові вражаючий інфрачервоний вигляд облицьованої грандіозної спіральної галактики M51 у Canes Venatici.
Лорд Росс вперше описав M51 як "спіральну туманність" у 1845 році. Лише Едвін Хаббл не вирішив слабкі змінні зірки в іншому "M" - M31 -, що M51 та інші "спіральні туманності" досягли рангу, рівного нашому Млечному Шляху - Галактика!
Але називати річ - це не пояснювати її. Одна з найскладніших речей, яку можна пояснити ні про що, - це "Як це стало бути таким, яким він є?"
Задовго до виходу зображення M51 SST, астрономи вже отримали «голову вгору» на рідкісному прикладі класу далеких об’єктів на небі - експансивну область газу і пилу, що світиться слабко, але ще без уваги зоряного світла - як раз таке дослідження, яке могло б зробити революцію в розумінні астрономами утворення галактик. Програма NASA Origins зробила великий удар, і тепер проблема полягала в тому, щоб повернути бігуна додому, використовуючи інші джерела даних ...
У праці під назвою «Відкриття великої ~ 200 кпк газоподібної туманності при z = ~ 2,7 за допомогою космічного телескопа Шпіцера» (опубліковано 29 березня 2005 р.) Астрофізик Арджун Дей з Національної обсерваторії оптичної астрономії (NOAO) та колеги з інших організацій ( включаючи операційний центр SST в Лабораторії реактивних двигунів) зібрав дані з нижньої половини спектра випромінювання - радіо до видимого світла - для малювання картини раннього утворення кластерних галактик, пов'язаної з цим збудженим (і захоплюючим) регіоном пилу та газ, розташований приблизно в 11,3 BLY далеко у часі та просторі.
За словами команди, "ми повідомляємо про виявлення дуже великої просторово розширеної туманності, пов'язаної зі світним джерелом середнього інфрачервоного сигналу". Для вас і для мене це означає, що вони виявили «давнє і далеке лоно раннього галактичного народження».
Об'єкт (SST24 J1434110 + 331733) був спочатку відображений за допомогою детекторів MIPS та IRAC SST під час серединного інфрачервоного обстеження весняного сузір'я Завантажується наприкінці січня 2004 року. Після скорочення даних персоналом JPL стало зрозуміло, що SST24 може запропонувати деякі надзвичайно вагомі уявлення про таємничу епоху галактики, що розгортається, коли молоді галактики знаходяться у складі зіркового утворення. Але для проникнення цього матеріалу потрібно розширити картину регіону, використовуючи світло з усього спектру.
Частково потреба мати інші погляди на SST24 зумовлена обмеженою діафрагмою 0,44-метрового дзеркала SST та тими довгими довжинами хвиль, пов'язаними з інфрачервоним світлом. У кращому випадку SST виявив центральну третину туманності. (Прилади на борту SST обмежені детальною роздільною здатністю на 6 дугових секунд.) Три вбудовані детектори (інфрачервона камера-масив, IRAC, інфрачервоний спектрограф - IRS та багатополосний фотомодель для шпіцера - MIPS) та аналізують інфрачервоне світло в середині та далеко - інфрачервоні довжини хвиль (3,6-160 мікрометрів).
Хоча світло, що спостерігається за допомогою трьох приладів SST, здебільшого походить від "теплих" об'єктів (газів і пилу), світло з майже оптичних джерел також можна побачити після експансіонічного перемикання на великі відстані. Цікаво, що одна особлива яскрава лінія у тому самому «майже оптичному світлі» вперше позначила для астрономічного використання астрофізик Ліман Спітцер - тезка самої ССТ - один із провідних прихильників інфрачервоної астрономії 20 століття.
Приєднавшись до даних інших інструментів, Дей та його команда зібрали переконливий випадок для активних галактичних ядер (AGN) в межах SST24. Якщо перевірити такий AGN, це засвідчило б, що чорні діри відіграють важливу роль у ранній еволюції галактики. Такий приклад може дуже змінити наше розуміння утворення галактик, зробивши АГН більшою причиною - а не ефектом - утворення групи галактик ...
Візуальні дані, використовувані командою, пов’язаною зі SST24, збирали за допомогою телескопів 4 м та 2,1 м NOAO в Кіт-Піку, штат Арізона. Ці інструменти покращили роздільну здатність SST майже у вісім разів. Інші дані, доступні в оптичному світлі, розширили картину виходу енергії SST24. Протягом травня та червня 2004 р. Спектрографічна інформація про SST24 (разом з предметами переднього плану та фонових зображень) була зібрана в тонко налаштовану та точно орієнтовану смугу на 1 дузі через 10-метровий прилад Keck I на Мауна-Кеа, Гаваї.
З реферату статті "Яскраве джерело інфрачервоного світла вперше було виявлено в спостереженнях, зроблених за допомогою космічного телескопа Спітцер. Існуючі широкосмугові дані зображень із глибокого обстеження NOAO показали, що джерело середнього інфрачервоного зв’язку асоціюється з дифузним, просторово розширеним оптичним аналогом… Спектроскопія та подальше зображення… виявляє, що оптичне джерело майже чисто лінійно-випромінююча туманність з малою, якщо такою є, дифузною дифузною емісією континууму.
Як правило, зрілі галактики відображають повний спектр світла, генерованого випромінюванням чорних тіл із зоряних фотосфер. Такі широкосмугові спектри зазвичай підсилюються вузькими світлими лініями випромінювання, пов'язаними з атомним збудженням. Але в спектрі SST24 переважає одна вузька смуга випромінювання. Ця смуга - хоч і змінилася в 3,7 рази через 11,3 спаду BLY - асоціюється з частотою "Lyman Alpha", що викидається газом водню. Зазвичай такі хмари Лімана-альфа іррадіюють стимуляцією від далеких фонових квазарів. Але у випадку SST24 може бути задіяний інший механізм - джерело чорної діри у самій туманності.
Збираючи разом структуру SST24, наукова група визначила, що її AGN зміщений від центру хмари майже на одну десяту частину повної хмарності. Хоча незрозуміло, який вплив це зміщення має на формування галактик, факт його повинен бути врахований у тому, як ми будемо моделювати формування галактик у майбутньому.
Спектрографічні зрушення в альфа-світлі Лімана також вказують на те, що центральна область 100 KLY SST24 повільно обертається і містить масовий еквівалент приблизно 6 трильйонів сонців - приблизно в 5 разів більше, ніж у наших власних галактик Чумацький Шлях та Вірпул (М51). SST24 включає область простору, яка охоплює весь Чумацький Шлях і всі дванадцять супутникових галактик.
Але SST24 не повністю позбавлений утворення зірок. Команда повідомляє, що "молода зірка, що утворює галактику, лежить біля північного кінця туманності". Ця галактика почервоніла від пилу, має таке ж червоне зміщення, як і випромінювання Лімана-альфа, плюс широкосмугове випромінювання, пов'язане з утворенням зірки. Ця галактика не вказує на наявність AGN. Через це ми можемо незабаром дізнатися, що АГН може не відігравати важливу роль для формування всіх галактик.
Хоча радіочастотна експертиза SST24 є складною (через проблеми з вирішенням на довгих хвилях), команда вказує, що її середнє інфрачервоне співвідношення до щільності радіохвиль "показує неабияку схожість з галактиками зоряних вибухів ..." З цієї причини частини SST24 килимок проходить через епоху швидкої зоряної еволюції, яка може швидко призвести до відкриття повномасштабної галактики, багатої зірками світила породи ...
SST24 - не єдина хмара Ліман-альфа, яка коли-небудь виявлена, але ті, хто їх виявив, вважаються надзвичайними науковою командою: "Рідкість цих> 100 кпк ліманно-альфа-хмар, їх зв'язок з потужними надмірними розмірами AGN та галактики, і їх енергія все підказує що ці регіони є місцями формування найбільш масових галактик. Якщо так, то розуміння фізичних умов та енергетики цих систем може дати важливе уявлення про масовий процес утворення галактики ».
Автор Джефф Барбур
