A fiatal univerzumban érett galaxisok voltak
A művész kilátásba helyezi a galaxist, amely két galaxist (eso.org)
A tudósok nemzetközi csapata egy rövid, de nagyon világos gamma-villanyt használ a nagyon távoli, ezért nagyon fiatal galaxisok tanulmányozására. Az észrevételeket elsősorban az Európai Déli Megfigyelő Intézet nagyon nagy teleszkópja végezte. A csillagászok két olyan galaxist találtak, amelyek a világegyetem korai szakaszában léteztek, de súlyosabb kémiai elemekkel rendelkeztek, mint a Nap. Lehetséges, hogy a két galaxist megfigyelték ütközésük során. A fiatal világegyetem ilyen eseményei alatt gamma-villanások történtek, valamint számos új csillag kialakult.
A gamma-sugár robbanás a világ legtágosabb energiája. Ha az ilyen villámok több mint két másodpercig tartanak, akkor hosszúnak tekinthetők. Az ismertetett munkában hosszú megfigyelést figyeltek meg, ami általában egy fiatal, hatalmas csillag szupernójának robbanása során figyelhető meg. A rövid lángok természetét még mindig nem ismerik, de általában úgy vélik, hogy azok akkor jelentkeznek, amikor két kisebb tárgy, például a neutroncsillagok egyesülnek.
A művész nézete a gamma-flash (wikipedia.org)
Nagy teleszkóp segítségével végzett megfigyelések azt mutatják, hogy a galaxison, amelyen kialakult, és egy másik galaxison keresztül egy erős gamma-villanás ment keresztül. Ezeket a galaxisokat megfigyeljük, mintegy 12 milliárd évvel ezelőtt (a galaxisok vöröseltolódása 3,57, vagyis az állapotukat 1,8 milliárd évvel az ősrobbanás után látjuk). Az ilyen távoli és fiatal galaxisok ritkán termelnek gamma-sugárzást.
Amikor a fény galaxisokon gammasugárral tört át, az interstelláris gázuk szűrőként működött, és bizonyos hullámhosszakon elnyelte a fény egy részét. Ha nem lenne a gamma-sugár, akkor ezek a tompa galaxisok láthatatlanok maradtak. A megfigyelt vaku fényében a különböző kémiai elemek spektrális jellemzőinek tanulmányozása során a tudósok meghatározhatják a hideggáz összetételét a fiatal univerzum galaxisaiban, és meghatározhatják, hogy mennyi nehéz elem van benne.
Teleszkóp MPG / ESO (wikipedia.org)
Jelenleg úgy vélik, hogy a fiatal univerzum galaxisaiban kevés a nehéz kémiai elem, mint a modern világegyetem galaxisai, például a Tejút. Nehéz elemek jönnek létre a csillagok evolúciója során, amelyek során a gálaxidokat fokozatosan nagy mennyiségű elemek gazdagítják. Az 13.7 milliárd évvel ezelőtti Big Bang-ben létrejött anyag szinte kizárólag hidrogénből és héliumból állt (és kisebb összetevőkből adódott súlyosabb elemek, például lítium). Nehéz elemeket, például oxigént, nitrogént és széndioxidot alakítottak ki később a csillagokon belüli termonukleáris reakciók során. És ahogy a csillagok meghalták, az általuk létrehozott anyagot galaxisokba dobták, gazdag elemekkel gazdagítva. Ezért úgy vélik, hogy a galaxisokban lévő nehéz elemek száma fokozatosan növekszik, ahogyan a világegyetem él, és így a galaxisok is.
Ezt használta az asztrofizikusok a galaxisok evolúciós fokának meghatározására. Minél súlyosabb elemek, annál régebbi a galaxis. De új megfigyelések nyílnak meg a galaxis tudósai számára, amelyek kevesebb mint két milliárd évvel a Big Bang után már nagyon gazdagok voltak a nehéz elemekben. Ez forradalmi eredmény.
Ahhoz, hogy a csillagközi gázt ebben a csodálatos páros fiatal galaxisokban, amelyek ilyen nehéz elemekkel gazdagodtak, olyan hihetetlenül erős csillagképet kellett volna jellemezniük. De mivel ezek a galaxisok egymáshoz nagyon közel helyezkednek el, ütközésbe ütköznek, ami pedig aktív csillagképzéshez vezet. Ugyanakkor a gamma-fáklyák is jellemzőek az aktív csillagképek régiói számára, így a vizsgálat eredményei további megerősítik ezt a hipotézist.
Talán ilyen galaxisokban az univerzum fejlődésének korai szakaszában egy különösen energikus csillagkép kialakul. Ebben az esetben, tizenkét milliárd év múlva, ma már ilyen evolúciós galaxisokban nagyszámú csillagmaradványnak, például fekete lyuknak és hideg törpének kell lennie. Ezek a csendes, sötét és nem sugárzó galaxisok csak gyenge árnyékokat jelentenek, mint a ragyogó fiatalok korszakában, aktív csillagképzéssel. Az ilyen galaxisok felfedezése nagyon nehéz feladat lehet.
"Nagyon szerencsések voltunk, hogy a GRB 090323 villanását is megfigyeltük, még akkor is, ha a lövedék utánzása elég fényes volt, és részletes megfigyeléseket lehetett végezni egy nagyon nagy távcsővel. A látható tartományban lévõ gamma-sugárzás fénye gyorsan elhalványul, és nagyon nehéz kvalitatív megfigyeléseket készíteni. A jövőben, amikor sokkal erősebb eszközökkel rendelkezünk, reméljük, hogy újra látni fogják ezeket a galaxisokat, tökéletes célt fognak találni egy rendkívül nagy teleszkópra "- fejezte be Savallo.