Fqinjët kozmikë të Rrugës së Qumështit ndihmojnë në vënien në fokus të galaktikave të lashta

Astronomët po spiunojnë fqinjët e Rrugës së Qumështit, duke vlerësuar sasinë e dritës që ikën prej tyre dhe se si kjo lidhet me vetitë fizike të secilës galaktikë.

Ky hetim i thellë i universit tonë lokal mund t’i ndihmojë shkencëtarët të kuptojnë më mirë galaktikat e hershme, të largëta që po vëzhgohen aktualisht nga Teleskopi Hapësinor James Webb (JWST) dhe Teleskopi Hapësinor Hubble.

Për shkak se galaktikat në universin e hershëm janë tepër të zbehta dhe kështu të vështira për t’u vëzhguar, një ekip astronomësh i udhëhequr nga Jens Melinder i Universitetit të Stokholmit në Suedi u nis për të krijuar një mostër referimi të galaktikave në afërsi të Rrugës së Qumështit.

Në veçanti, Melinder dhe kolegët mblodhën dhe grumbulluan të dhëna në lidhje me një gjatësi vale të veçantë të rrezatimit ultravjollcë nga këto galaktika lokale të njohura si drita alfa Lyman.

Drita alfa e Lyman gjendet në dritën e gazit që rrethon yjet më të nxehtë, që do të thotë se gjendet në galaktikat që formojnë yje në veçanti. Periudha kulmore e formimit të yjeve në univers ndodhi rreth 10 miliardë vjet më parë, kështu që drita alfa e Lyman është një mënyrë e shkëlqyer për të studiuar galaktikat që ekzistonin kur universi ishte vetëm katër miliardë vjet ose më shumë. (Big Bengu që krijoi universin tonë ndodhi rreth 13.8 miliardë vjet më parë.)

Por deshifrimi i informacionit të bartur nga kjo dritë mund të jetë i vështirë, pasi rruga që duhet për instrumente si Hubble dhe JWST është komplekse.

Gjatësia e saktë e valës së dritës alfa Lyman dhe drejtimi nga i cili udhëton janë faktorë të ndikuar nga proceset fizike me të cilat ndeshet ndërsa del nga galaktika e saj burimore. Rajonet e këtyre galaktikave me kushte të ndryshme fizike nëpër të cilat udhëton drita alfa e Lyman mund të ndryshojnë rrugën e fotoneve individuale që përbëjnë dritën, të ndryshojnë gjatësinë e valës së tyre dhe madje të thithin një pjesë të dritës.

Fakti që drita alfa e Lyman mund të ndeshet me rajone të nxehta, ose zona me pluhur, ose sektorë me re gazi me rrjedhje të fortë në galaktikën e tyre burimore dhe gjatë udhëtimit të saj do të thotë se, në momentin që arrin tek ne, informacioni që mbart mund të jetë i vështirë për t’u interpretuar.

Megjithatë, nëse është i mundur një interpretim i saktë i kësaj drite pas udhëtimit të saj të ndërlikuar, ajo mund të zbulojë sasi të konsiderueshme informacioni rreth vetive fizike të galaktikave nga e kanë origjinën.

Për të kuptuar më mirë këto emetime dhe për të ndërtuar kampionin e tyre të referencës Lyman Alpha (LARS), ekipi zgjodhi 45 galaktika lokale që janë shumë yje-formuese, duke i vëzhguar ato në të gjithë spektrin elektromagnetik. Kjo i lejoi ekipit të konkludonte se sa dritë alfa Lyman ikën nga secila galaktikë dhe se si ky fraksion lidhet me vetitë fizike të asaj galaktike.

Një nga gjetjet më të rëndësishme të arritura nga astronomët është lidhja midis sasisë së gazit, plazmës (i cili është gaz super i nxehtë, i ngarkuar elektrikisht) dhe pluhuri rrethojnë galaktikat që ata studiuan dhe sasisë së dritës alfa Lyman që u largohet atyre.

“Ekziston një korrelacion i qartë midis sasisë së pluhurit kozmik që ka një galaktikë dhe sa Lyman lëshon jashtë,” tha Melinder në një deklaratë. “Kjo ishte e pritshme, sepse pluhuri thith dritën, por tani ne kemi përcaktuar sasinë e efektit.”

Shkencëtarët ishin gjithashtu në gjendje të përcaktonin se si shpërndahet ky gaz në galaktika dhe se si lëviz nëpër to.

Ekipi zbuloi një lidhje midis masës totale të yjeve në një galaktikë me sasinë e dritës alfa Lyman që është në gjendje t’i ikë asaj, megjithëse kjo lidhje është më pak e qartë se lidhja midis gazit dhe ikjes së kësaj drite.

Ajo që nuk duket të jetë e lidhur me ikjen e dritës alfa të Lyman në galaktika, megjithatë, është shkalla me të cilën ato galaktika po formojnë yje të rinj.

Një gjë që ekipi zbuloi që mund të jetë veçanërisht domethënëse është fakti se, kur vëzhgohen në gjatësi vale të tjera të dritës, këto galaktika papritmas duken shumë më të mëdha. Ky është një efekt që është parë edhe më parë nga astronomët.

“Ne shohim të njëjtin efekt në simulimet kompjuterike të galaktikave me llogaritjet se si alfa Lyman udhëton nëpër retë e gazta në hapësirën ndëryjore,” tha në të njëjtën deklaratë anëtari i ekipit Peter Laursen, një studiues në Qendrën Cosmic Dawn në Danimarkë. “Kjo konfirmon se ne kemi një kuptim teorik mjaft të mirë të fizikës në lojë.”

Ky efekt është i rëndësishëm për t’u marrë parasysh kur shikoni galaktikat e hershme dhe të largëta, sepse drita nga periferitë e tyre mund të jetë shumë e dobët për t’u zbuluar ose mund të bjerë përtej kufijve të detektorëve që i vëzhgojnë ato. Kjo do të thotë se ekzaminimi dhe përcaktimi sasior i këtij efekti siç shihet në LARS mund t’i ndihmojë astronomët ta llogarisin më mirë atë, dhe kështu të përcaktojnë më saktë madhësinë e galaktikave të hershme.

“Këto rezultate do të ndihmojnë në interpretimin e vëzhgimeve të galaktikave shumë të largëta, por të ngjashme, të vëzhguara me teleskopët hapësinorë Hubble dhe James Webb,” përfundoi Melinder. “Të kuptuarit e astrofizikës së detajuar të këtij lloji të galaktikave është thelbësore për zhvillimin e teorive se si u formuan dhe evoluan galaktikat e para.”