Astronomia

Perché possiamo ancora vedere galassie vecchie di 10 miliardi di anni?

Perché possiamo ancora vedere galassie vecchie di 10 miliardi di anni?

Non ho mai capito del tutto perché possiamo ancora vedere galassie a 10 miliardi di anni luce di distanza. Si calcola che l'età dell'universo sia di 13,9 miliardi di anni e viviamo su un pianeta che ha circa 4 miliardi di anni. L'universo è nato 13,9 miliardi di anni fa e si è espanso incredibilmente rapidamente, ma quelle galassie che sono state create in quei primi anni sono ancora visibili a noi tramite lo straordinario telescopio Hubble (vedi l'ultimo da Hubble). Quelle galassie sarebbero sicuramente scomparse da tempo, quindi perché possiamo ancora vedere la luce di tanto tempo fa? Come possiamo vedere sempre più indietro all'inizio dell'universo perché sicuramente la luce dal momento del big bang e degli eoni successivi sarebbe passata da noi molto tempo fa?


Come possiamo vedere sempre più indietro all'inizio dell'universo perché sicuramente la luce dal momento del big bang e degli eoni successivi sarebbe passata da noi molto tempo fa?

Un modo semplice e intuitivo per capire quella parte della tua domanda: il bigbang è successo ovunque, in tutto lo spazio. Col passare del tempo vediamo parti più distanti del bigbang, o meglio, del fondo a microonde che è il fenomeno più lontano che possiamo vedere. Il bigbang come è successo ad esempio 1 miliardo di anni fa è passato da noi molto tempo fa. Oggi vediamo il bigbang come accadde 13,8 miliardi di anni fa.


Più in profondità guardiamo nello spazio, più nel passato guardiamo. Quindi, se scattiamo immagini di galassie che si trovano a 10 miliardi di distanza, le vediamo com'erano 10 miliardi di anni fa.


Quelle galassie erano a 10 miliardi di anni luce dalla Terra. Quindi la luce impiegherebbe molto più tempo per raggiungere qui e quella luce che ora è più vecchia di 10 miliardi di anni può essere vista ora. Anche la luce del sole impiega 8 minuti per raggiungerci. Quindi se in qualche modo il sole scomparisse improvvisamente (molto improbabile) non lo sapremmo per 8 minuti.


Non possiamo vedere come appaiono quelle galassie in questo momento. Se una galassia sembra essere distante 10 miliardi di anni luce, significa anche che la luce ha impiegato 10 miliardi di anni per raggiungerci. È un po' confuso che "distanza" e "tempo" a volte siano la stessa cosa in astronomia.

Quindi la luce che le galassie emettono oggi (se esistono ancora) ci raggiungerà tra altri 10 miliardi di anni. Quello che vediamo adesso è la luce emessa 10 miliardi di anni fa.

Ciò significa anche che guardando alla distanza più lontana possibile, possiamo vedere la luce che è stata creata poco dopo il big bang. Una di queste fonti di luce è l'onnipresente radiazione di fondo che è stata probabilmente creata dal big bang stesso. È facile da vedere perché riempie tutti gli spazi tra gli oggetti celesti.

Sfortunatamente, questo significa anche che otteniamo sempre una visione "obsoleta" dell'universo. Se gli alieni iniziassero a far esplodere le stelle nella parte più lontana della nostra galassia, ci impiegherebbero 100.000 anni per vedere la luce.


Pianeta roccioso trovato circa 10 miliardi di anni di stelle

Di: Monica Young 13 gennaio 2021 1

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Gli astronomi hanno trovato un pianeta delle dimensioni della Terra (ma per nulla simile alla Terra) attorno a un'antica stella che ha una bella vista dall'alto della nostra galassia.

L'interpretazione di questo artista mostra TOI-561, una delle stelle più antiche e povere di metallo conosciute nella Via Lattea. Questa stella ospita un esopianeta roccioso caldo (al centro) e due pianeti gassosi (a sinistra).
Osservatorio W. M. Keck / Adam Makarenko

Gli astronomi hanno scoperto tre pianeti in orbita attorno a una stella di circa 10 miliardi di anni, uno dei quali roccioso. La stella, TOI 561 (che significa che era il 561° oggetto di interesse del Transiting Exoplanet Survey Satellite), si trova nel più antico disco spesso, il che significa che i suoi pianeti hanno una bella vista dall'alto della spirale della Via Lattea.

La stella ha tre pianeti, con diametri 1,45, 2,9 e 2,3 volte quelli della Terra. Quello più interno è roccioso, con tre volte la massa della Terra, ma in un periodo di 0,44 giorni è tutt'altro che simile alla Terra. La sua temperatura superficiale diurna è di circa 2500 K (4.000 ° F). È almeno due volte più caldo del magma terrestre ed è sicuramente fuso. Quello che sembra effettivamente è incerto, perché come osserva la scienziata capo Lauren Weiss (Università delle Hawaii, Manoa), "Supera le temperature in cui i geofisici hanno prodotto la lava in laboratorio".

Illustrazione che mostra i componenti strutturali della Via Lattea. La stella TOI 561 si trova nel disco spesso (contrassegnato in rosso-arancione), che contiene una popolazione di stelle sparsa e più antica.
Kaley Brauer / MIT

Gli astronomi hanno già trovato pianeti intorno a vecchie stelle, e anche intorno a stelle chimicamente povere che hanno una scarsità di elementi pesanti. Eppure il semplice fatto che questo pianeta sia nato è di interesse per gli astronomi. "Ora abbiamo le prove che l'universo ha formato pianeti rocciosi negli ultimi 10 miliardi di anni, più del doppio dell'età del nostro sistema solare, e quasi dall'origine dell'universo stesso", afferma Weiss.


La Galassia di Andromeda ha divorato altre galassie da quando era un bambino (e la Terra è la prossima)

Il cannibale della porta accanto ha un appetito ancora più forte di quanto pensassimo.

Come la maggior parte delle grandi galassie, la Via Lattea è un cannibale a sangue freddo, con una storia di divorare galassie più piccole per mantenere la sua bella figura a spirale. Ma, tra qualche miliardo di anni, la nostra casa cosmica potrebbe incontrare la sua partita con un vicino altrettanto affamato chiamato Andromeda.

Andromeda, la grande galassia più vicina alla nostra, è in rotta accelerata per fondersi con la Via Lattea tra circa 4,5 miliardi di anni. In che modo la mostruosa distruzione cambierà le forme delle galassie partecipanti? Quello è qualcuno indovina. Ma, date le dimensioni di Andromeda, gli astronomi sanno che il nostro vicino se la cava bene quando si tratta di giocare al tiro alla fune galattico e, secondo una nuova ricerca pubblicata oggi (2 ottobre) sulla rivista Natura, Andromeda potrebbe avere un passato molto più cannibale di quello che gli scienziati gli attribuivano.

Utilizzando le osservazioni di cinque diversi telescopi, gli autori dello studio hanno osservato l'alone diffuso di stelle ai margini dell'orbita di Andromeda e hanno rilevato almeno due ammassi di stelle con traiettorie e velocità distinte che non sembravano corrispondere tra loro, o il resto del galassia. Sulla base delle età stimate di questi ammassi, il team ha determinato che erano i resti di due antiche galassie nane che Andromeda aveva divorato molto tempo fa: una, divorata solo pochi miliardi di anni fa, e l'altra inghiottita quasi 10 miliardi di anni fa.

Questi risultati, basati solo su una piccola frazione delle stelle costituenti di Andromeda, potrebbero rappresentare allo stesso modo una piccola frazione degli avanzi cosmici di altre fusioni durante i 10 miliardi di anni di vita della galassia.

"Andromeda ha un alone stellare molto più grande e complesso della Via Lattea, il che indica che ha cannibalizzato molte più galassie, forse più grandi", ha affermato l'autore principale dello studio Dougal Mackey, astronomo dell'Australian National University, detto in una dichiarazione. "Sapere che tipo di mostro sta affrontando la nostra galassia è utile per scoprire il destino finale della Via Lattea".

Nel nuovo studio, Mackey e i suoi colleghi hanno concentrato le loro osservazioni su 92 ammassi di stelle che erano stati identificati nelle precedenti indagini di Andromeda. Ciascuno di questi ammassi si trovava nell'alone della galassia, a più di 81.000 anni luce di distanza dal centro galattico, dove sarebbe più facile individuare i movimenti insoliti dei resti galattici frantumati. (Andromeda ha un diametro di circa 110.000 anni luce, mentre le stime per la circonferenza della Via Lattea mettilo tra 100.000 e 200.000 anni luce.)

I ricercatori hanno stimato le velocità e le orbite apparenti di 77 di questi ammassi, trovando due gruppi distinti: un ammasso più vecchio, che vortica perpendicolarmente al disco della galassia, e un ammasso più giovane che orbita a un angolo di circa 90 gradi rispetto ai vecchi. I ricercatori hanno interpretato questi gruppi come i resti di due antichi eventi di fusione avvenuti a distanza di miliardi di anni.

Questi risultati non fanno molto per risolvere la questione di "Chi vincerebbe in una battaglia galattica: Andromeda o la Via Lattea?" Fortunatamente, gli astronomi hanno qualche miliardo di anni in più per risolverlo.


Hubble rivela le galassie più antiche dell'universo

Le nuove immagini di Frontier Fields mostrano stelle di 13 miliardi di anni.

Martedì gli astronomi del telescopio spaziale Hubble hanno pubblicato le immagini delle galassie più antiche mai viste, di circa 13,2 miliardi di anni. Offrono intriganti scorci sulla nascita caotica delle prime stelle.

Le immagini sono le prime di una serie chiamata Frontier Fields.

Spiegare le prime stelle risponderebbe alle domande degli astronomi su come sono nate galassie come la nostra Via Lattea e su come stelle come il nostro sole siano arrivate a risiedere all'interno di una galassia.

L'universo ha circa 13,7 miliardi di anni. Dal 1995, il telescopio spaziale Hubble ha fornito agli astronomi scorci di galassie sempre più vicine per età ai primi giorni del cosmo. Hubble ha iniziato con un'immagine Deep Field prodotta focalizzandosi sull'Orsa Maggiore per 43 ore, scoprendo galassie vecchie più di 12 miliardi di anni.

Le ultime immagini, presentate all'incontro dell'American Astronomical Society a Washington, D.C., mostrano galassie di circa 500 milioni di anni più antiche di quelle immagini un tempo rivoluzionarie.

A quel tempo, le galassie erano "macchia blu brillante, più vicine [insieme], più piccole, e sono ovunque", dice l'astronomo Garth Illingworth dell'Università della California, Santa Cruz, che ha presentato uno sguardo a quattro galassie sorprendentemente luminose da questo all'inizio dell'era, visto sia da Hubble che dallo Spitzer Space Telescope della NASA.

Sebbene queste prime galassie pesassero solo circa l'uno percento della Via Lattea, probabilmente producevano stelle circa 50 volte più frequentemente di quanto non faccia ora la nostra galassia.

"È molto importante capire come si sono formate queste prime galassie per comprendere la nostra galassia oggi", afferma l'astronomo Eilat Glikman del Middlebury College del Vermont.

Come dimostrò Einstein un secolo fa, la gravità piega la luce. Le immagini di Hubble First Frontier si basano sulla gravità di un gruppo più vicino e compatto di diverse centinaia di galassie, chiamato Abell 2744, per piegare la luce proveniente da galassie più lontane e antiche.

L'effetto di flessione focalizza la luce delle antiche galassie, facendole apparire da 10 a 20 volte più grandi di quanto sembrerebbero altrimenti. Questa lente gravitazionale consente a Hubble di vedere le antiche galassie più lontane.

"C'è un'enorme quantità di scienza che uscirà dai campi di frontiera", afferma l'astronomo Michael West del Maria Mitchell Observatory, che non faceva parte del team di scoperta. "Molti astronomi stanno aspettando con impazienza di mettere le mani sui dati!"

Sfortunatamente, l'effetto della lente gravitazionale distorce anche le antiche galassie come uno "specchio di casa divertente", dice West. "Immaginate di poter vedere solo la faccia distorta di qualcuno in uno specchio da circo divertente e di dover disegnare un'immagine di come appare veramente quella persona senza poterla vedere direttamente".

Fortunatamente, gli astronomi possono stimare la quantità di distorsione prodotta dalla lente gravitazionale e ricostruire un'immagine delle galassie lontane e delle loro proprietà.

Per ora, l'immagine dipinta da queste immagini è quella di un universo primordiale in cui la produzione di stelle è aumentata e le galassie sono diventate sempre più grandi nei primi quattro miliardi di anni dell'universo.

Quando si tratta di vedere le prime stelle, dice Glikman, "dobbiamo stare attenti che la punta dell'iceberg assomigli davvero alla base dell'iceberg". Ma queste prime galassie "sono davvero buoni indicatori di ciò che stava accadendo all'inizio dell'universo".


Perché possiamo ancora vedere galassie vecchie di 10 miliardi di anni? - Astronomia




Le galassie iperattive vagano per l'Universo primordiale
DOTT.SSA EMILY BALDWIN
ASTRONOMIA ORA
Inserito: 06 agosto 2009

Gli astronomi hanno misurato per la prima volta i moti delle stelle in una galassia molto lontana, girando intorno al suo ospite a una velocità doppia rispetto al nostro Sole attraverso la Via Lattea.

Le stelle in corsa possono aiutare gli astronomi a capire come tali galassie compatte si formino così presto nell'Universo e poi si evolvano nelle galassie che vediamo nell'Universo di 13,7 miliardi di anni di oggi.

Questa illustrazione confronta la Via Lattea con una galassia compatta nell'Universo primordiale. Immagine: NASA, ESA e A. Feild (STScI).

"Questa galassia è molto piccola, ma le stelle sfrecciano intorno come se fossero in una galassia gigante che troveremmo più vicina a noi e non così indietro nel tempo", afferma Pieter van Dokkum, professore di astronomia e fisica all'Università di Yale. Le stelle stanno raggiungendo velocità di oltre 1,6 milioni di chilometri all'ora.

Van Dokkum e colleghi hanno utilizzato i dati del telescopio spaziale Hubble per confermare le dimensioni della galassia e del telescopio Gemini South di otto metri in Cile per raccogliere abbastanza luce per determinare i movimenti delle stelle. Queste osservazioni spettroscopiche nel vicino infrarosso della galassia 1255-0 sono durate 29 ore per consentire la raccolta della debole luce.

"Guardando questa galassia siamo in grado di guardare indietro nel tempo e vedere come apparivano le galassie nel lontano passato quando l'Universo era molto giovane", afferma Mariska Kriek della Princeton University, membro del team. La galassia 1255-0 è nata quando l'Universo aveva appena tre miliardi di anni.

Il team spera che i risultati facciano luce su come si formano galassie così compatte e massicce e perché non si vedono nell'universo locale di oggi. "Una possibilità è che stiamo esaminando quella che alla fine sarà la densa regione centrale di una galassia molto grande", afferma Marijn Franx dell'Università di Leiden. "Il centro delle grandi galassie potrebbe essersi formato per primo, presumibilmente insieme ai buchi neri giganti che sappiamo esistono nelle grandi galassie di oggi che vediamo nelle vicinanze."

Il prossimo passo sarà catturare queste galassie nel processo di formazione, come con la nuova Wide Field Camera 3 di Hubble. "Gli antenati di queste galassie estreme dovrebbero avere proprietà abbastanza spettacolari poiché probabilmente hanno formato un'enorme quantità di stelle, oltre a un enorme buco nero, in un lasso di tempo relativamente breve", afferma van Dokkum.

Lavori recenti hanno rivelato che le galassie più luminose più antiche dell'Universo primordiale sono anche molto compatte, ma mostrano masse simili a quelle delle odierne galassie ellittiche. Le galassie più massicce che vediamo nell'Universo locale che hanno una massa simile a 1255-0 sono in genere cinque volte più grandi di una giovane galassia compatta, quindi capire come le galassie siano cresciute così tanto negli ultimi 10 miliardi di anni è un elemento chiave di prova in alla fine risolvendo questo enigma.

I risultati di questo studio sono presentati nel numero del 6 agosto della rivista Natura, insieme a un documento di accompagnamento nel Giornale Astrofisico.


Notizie dallo spazio: gli astronomi individuano un sistema planetario di 10 miliardi di anni utilizzando il satellite della NASA

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La NASA Tess lanciata per trovare pianeti al di fuori del nostro sistema solare

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Una stella a 280 anni luce dalla Terra chiamata TOI-561 è una delle stelle più antiche della Via Lattea. La stella si è formata 10 miliardi di anni fa e ha una massa che è circa l'80% di quella del Sole. Gli astronomi che utilizzano il Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) della NASA hanno scoperto che la stella ha tre pianeti in orbita attorno ad essa.

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TESS è in grado di studiare la massa, le dimensioni, la densità e l'orbita di un'ampia coorte di piccoli pianeti, compreso un campione di pianeti rocciosi nelle zone abitabili delle loro stelle ospiti.

Il satellite funziona cercando cali di luminosità rivelatori che potrebbero indicare i transiti planetari, i passaggi dei mondi orbitanti attraverso le facce delle loro stelle madri.

Studiando la stella utilizzando TESS, i ricercatori sono stati in grado di individuare tre pianeti in orbita attorno alla stella.

Uno di questi pianeti è una super-Terra, un grande mondo roccioso che ha caratteristiche simili al nostro pianeta.

Notizie spaziali: gli astronomi individuano un sistema planetario di 10 miliardi di anni utilizzando il satellite della NASA (Immagine: Adam Makarenko / WM Keck Observatory.)

Una stella a 280 anni luce dalla Terra chiamata TOI-561 è una delle stelle più antiche della Via Lattea (Immagine: GETTY)

La super-Terra, tuttavia, è così vicina alla stella che ci vogliono solo 0,44 giorni terrestri per completare un'orbita.

A quel ritmo, ci sarebbero più di due anni sulla super-Terra, chiamata TOI-561b, per un normale giorno sulla Terra.

Il coautore dello studio, il dottor Stephen Kane, un astrofisico planetario dell'Università della California, Riverside, ha dichiarato: "Per ogni giorno in cui sei sulla Terra, questo pianeta orbita due volte la sua stella.

&ldquoParte del motivo dell'orbita corta è la vicinanza del pianeta alla sua stella, che crea anche un calore incredibile.

Il satellite TESS (Immagine: NASA)

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"La sua temperatura superficiale media stimata è di oltre 1.727 gradi Celsius (2.000 gradi Kelvin) - troppo calda per ospitare la vita come la conosciamo oggi, anche se una volta potrebbe essere stato possibile."

TOI-561b è 3,2 volte più grande della Terra ma ha una massa simile che indica la sua composizione rocciosa.

Il dottor Kane ha continuato: &ldquoAbbiamo calcolato che la sua densità fosse la stessa del nostro pianeta.

&ldquoQuesto è sorprendente perché ti aspetteresti che la densità sia più alta. Ciò è coerente con l'idea che il pianeta sia estremamente antico.&rdquo

Telescopio Hubble in numeri (Immagine: EXPRESS)

Lauren Weiss, ricercatrice post-dottorato dell'Università delle Hawaii, ha aggiunto: &ldquoTOI-561b è uno dei pianeti rocciosi più antichi mai scoperti.

"La sua esistenza mostra che l'Universo ha formato pianeti rocciosi quasi dal suo inizio 14 miliardi di anni fa."

Il sistema planetario, in generale, è povero di metallo, il che è probabile che abbia a che fare con l'età della stella.

TOI-561 appartiene a una popolazione di stelle chiamate stelle a disco spesso galattiche.

La signora Weiss ha dichiarato: "Le stelle in questa regione sono chimicamente distinte, con meno elementi pesanti come ferro o magnesio che sono associati alla costruzione del pianeta".

Fatti e cifre della Terra (Immagine: EXPRESS)

Tendenza

Tuttavia, la stella è estremamente brillante, il che ha permesso agli astronomi di vedere la super-Terra e i pianeti più piccoli più lontani.

orbitano attorno alla loro stella ospite una volta ogni 10,8 e 16,3 giorni.

I ricercatori hanno affermato nel loro articolo pubblicato sull'Astronomical Journal: "Grazie alla brillante stella ospite, questo sistema multiplanet è suscettibile di follow-up atmosferico con telescopi spaziali.

&ldquoTOI-561b dovrebbe essere un buon bersaglio per le eclissi, mentre i pianeti TOI-561c e d sono bersagli promettenti per la spettroscopia di trasmissione.

&ldquoLe proprietà atmosferiche comparative per i pianeti in questo sistema molto povero di metalli fornirebbe un test unico per gli scenari di formazione dei pianeti.&rdquo


Trovato un protoammasso di galassie di 13 miliardi di anni

Utilizzando i telescopi Subaru, Keck e Gemini, gli astronomi hanno scoperto un giovane ammasso di galassie nell'Universo primordiale. Chiamato z66OD, il protoammasso contiene almeno 12 enormi galassie e dista 13 miliardi di anni luce. È il primo protoammasso di galassie mai osservato, il che significa che tali strutture su larga scala esistevano molto presto nell'esistenza dell'Universo.

Il protoammasso z66OD: l'ombreggiatura blu mostra l'estensione calcolata del protoammasso e il colore più blu indica una maggiore densità di galassie nel protoammasso gli oggetti rossi nelle figure ingrandite sono le 12 galassie trovate in esso. Credito immagine: NAOJ / Harikane et al.

"Tracciare la formazione delle più grandi strutture dell'Universo e delle galassie al loro interno è la nuova frontiera dell'astronomia extragalattica", ha affermato il dottor Dave Clements dell'Imperial College di Londra, coautore dello studio.

"Questo risultato spinge ancora più indietro quella frontiera e fornisce alcuni suggerimenti sui processi alla base della formazione di galassie protocluster".

Il telescopio Subaru aveva precedentemente individuato una gigantesca nebulosa gassosa chiamata Himiko nella regione, e un'ispezione più ravvicinata ha rivelato che Himiko è una galassia enorme, accompagnata da altre 11 galassie complete.

"Un protocluster è un sistema raro e speciale con una densità estremamente elevata e non facile da trovare", ha affermato l'autore principale Dr. Yuichi Harikane, astronomo presso l'Osservatorio Astronomico Nazionale del Giappone (NAOJ).

"Per superare questo problema, abbiamo utilizzato l'ampio campo visivo del telescopio Subaru per mappare un'ampia area del cielo e cercare protocluster".

Nella mappa dell'Universo realizzata dal Subaru Telescope, i ricercatori hanno scoperto per la prima volta un candidato di un protoammasso in un luogo in cui le galassie erano 15 volte più concentrate del previsto.

Hanno condotto osservazioni di follow-up utilizzando i telescopi Keck e Gemini e hanno confermato il protocluster z66OD.

Nella mappa di Subaru, hanno anche individuato un altro protoammasso, chiamato z57OD, che contiene almeno 44 galassie e risiede a circa 12,7 miliardi di anni luce dalla Terra.

Inoltre, il team ha scoperto che il numero di stelle che si formano all'interno del protoammasso z66OD è cinque volte più grande di altre galassie con masse simili nello stesso periodo dell'Universo.

"Riteniamo che ciò sia dovuto alla grande quantità di gas nel sistema, un ingrediente cruciale per la formazione stellare e, infine, per la formazione delle galassie", hanno detto gli scienziati.

Sono stati anche sorpresi nello scoprire che la massiccia galassia Himiko non era al centro del protoammasso z66OD, ma ai margini, a circa 500 milioni di anni luce dal centro.

"Non è ancora chiaro perché Himiko non si trovi al centro di z66OD", ha affermato il coautore dello studio Dr. Masami Ouchi, della NAOJ e dell'Università di Tokyo.

"Questo risultato sarà una chiave per comprendere la connessione tra ammassi di galassie e galassie massicce".

La scoperta è riportata in un articolo del Giornale Astrofisico.

Yuichi Harikane et al. 2019. ARGENTO. VIII. Identificazioni spettroscopiche delle prime strutture su larga scala con protocluster oltre 200 Mpc a z

6-7: Forti associazioni di galassie polverose che formano stelle. ApJ 883, 142 doi: 10.3847/1538-4357/ab2cd5


Quattro nuovi ammassi di galassie scoperti a 10 miliardi di anni luce dalla Terra

Tre (falsi) colori Herschel immagini dei gruppi identificati da Planck. Blu, verde e rosso rappresentano la luce infrarossa a lunghezze d'onda successive, rispettivamente di 250 μm, 350 μm e 500 μm. Il cerchio verde indica la dimensione del raggio di Planck nella posizione della sorgente, che Herschel è stato in grado di risolvere in modo molto più dettagliato. Credito: D. Clements / ESA / NASA

(Phys.org) — Quattro ammassi di galassie sconosciuti, ciascuno contenente potenzialmente migliaia di singole galassie, sono stati scoperti a circa 10 miliardi di anni luce dalla Terra.

Un team internazionale di astronomi, guidato dall'Imperial College di Londra, ha utilizzato un nuovo modo di combinare i dati dei due satelliti dell'Agenzia spaziale europea, Planck e Herschel, per identificare ammassi di galassie più distanti di quanto fosse possibile in precedenza. I ricercatori ritengono che con questa tecnica potrebbero essere identificati fino a 2000 ulteriori cluster, aiutando a costruire una cronologia più dettagliata di come si formano i cluster.

Gli ammassi di galassie sono gli oggetti più massicci dell'universo, contenenti da centinaia a migliaia di galassie, legate insieme dalla gravità. Sebbene gli astronomi abbiano identificato molti ammassi vicini, hanno bisogno di andare più indietro nel tempo per capire come si formano queste strutture. Ciò significa trovare ammassi a distanze maggiori dalla Terra.

La luce del più distante dei quattro nuovi ammassi individuati dal team ha impiegato oltre 10 miliardi di anni per raggiungerci. Ciò significa che i ricercatori stanno vedendo come appariva l'ammasso quando l'universo aveva solo tre miliardi di anni.

Il ricercatore capo, il dottor David Clements, del Dipartimento di Fisica dell'Imperial College di Londra, spiega: "Anche se siamo in grado di vedere singole galassie che vanno più indietro nel tempo, fino ad ora, gli ammassi più distanti trovati dagli astronomi risalgono a quando l'universo aveva 4,5 miliardi di anni. Ciò equivale a circa nove miliardi di anni luce di distanza. Il nostro nuovo approccio ha già trovato un ammasso esistente molto prima e crediamo che abbia il potenziale per andare ancora oltre".

Gli ammassi possono essere identificati a tali distanze perché contengono galassie in cui si stanno formando enormi quantità di polvere e gas in stelle. Questo processo emette luce che può essere captata dai rilevamenti satellitari.

Le galassie si dividono in due tipi: galassie ellittiche che hanno molte stelle, ma poca polvere e gas e galassie a spirale come la nostra, la Via Lattea, che contengono molta polvere e gas. La maggior parte degli ammassi nell'universo odierno è dominata da gigantesche galassie ellittiche in cui la polvere e il gas sono già stati formati in stelle.

"Ciò che crediamo di vedere in questi ammassi lontani sono gigantesche galassie ellittiche in fase di formazione", afferma il dott. Clements.

Le osservazioni sono state registrate dallo strumento Spectral and Photometric Imaging Receiver (SPIRE) come parte dell'Herschel Multi-tiered Extragalactic Survey (HerMES). Seb Oliver, capo del sondaggio HerMES, ha dichiarato: "La cosa fantastica di Herschel-SPIRE è che siamo in grado di scansionare aree molto grandi del cielo con una sensibilità e una nitidezza dell'immagine sufficienti da poter trovare queste cose rare ed esotiche. Questo risultato di Il Dr. Clements è esattamente il tipo di cosa che speravamo di trovare con il sondaggio HerMES"

I ricercatori sono tra i primi a combinare i dati di due satelliti che hanno terminato le loro operazioni lo scorso anno: il satellite Planck, che ha scansionato l'intero cielo, e il satellite Herschel, che ha rilevato alcune sezioni in modo più dettagliato. I ricercatori hanno utilizzato i dati di Planck per trovare fonti di emissione nell'infrarosso lontano nelle aree coperte dal satellite Herschel, quindi hanno incrociato i dati di Herschel per esaminare queste fonti più da vicino. Delle sedici fonti identificate dai ricercatori, la maggior parte è stata confermata come singole galassie vicine già note. Tuttavia, quattro sono stati mostrati da Herschel essere formati da più sorgenti più deboli, indicando ammassi di galassie precedentemente sconosciuti.

Il team ha quindi utilizzato ulteriori dati esistenti e nuove osservazioni per stimare la distanza di questi ammassi dalla Terra e per determinare quali delle galassie al loro interno stavano formando stelle. I ricercatori stanno ora cercando di identificare più ammassi di galassie usando questa tecnica, con l'obiettivo di guardare più indietro nel tempo fino alla prima fase della formazione degli ammassi.

La ricerca ha coinvolto scienziati provenienti da Regno Unito, Spagna, Stati Uniti, Canada, Italia e Sud Africa. È pubblicato in Avvisi mensili della Royal Astronomical Society ed è stato in parte finanziato dal Science and Technology Facilities Research Council e dall'Agenzia spaziale britannica.


Galassie Hubble Deep Field

Guardando quali informazioni posso ottenere sulle galassie HDF, gli scienziati del progetto datano alcune di esse a più di 10 miliardi di anni. Quanto tempo ci sarebbe voluto per formare queste galassie? Qual è la cronologia della formazione delle galassie dopo il big bang? Se l'Universo ha solo 12-15 miliardi di anni, queste galassie possono davvero avere 10 o più miliardi di anni. Non ci sarebbero voluti miliardi di anni prima che si sviluppassero fino allo stato attuale, che vediamo 10 miliardi di anni fa in base alla loro distanza? Queste galassie concordano con le attuali teorie sull'età dell'universo? Quali indicatori ci sono in una galassia che possono portarci alla sua età? Gli alberi hanno gli anelli, cosa hanno le galassie?

#2 markf

Penso che stiano ancora cercando di capire come si formano le galassie. Non sono sicuro del pensiero attuale fino a che punto vada.

Ma la datazione si basa generalmente sullo spostamento verso il rosso. Quanto al "rosso" la luce si è spostata li aiuta a indicare l'età della fonte di luce.

#3 Doug Phillipson

Ma l'età della fonte di luce non è l'età della galassia. È solo il tempo impiegato dalla luce per raggiungerci. Quello che vediamo è l'oggetto com'era 10 o più miliardi di anni fa, che all'epoca era abbastanza ben formato e probabilmente aveva già miliardi di anni.

#4 Relativista

#5 markf

Ma l'età della fonte di luce non è l'età della galassia. È solo il tempo impiegato dalla luce per raggiungerci. Quello che vediamo è l'oggetto com'era 10 o più miliardi di anni fa, che all'epoca era abbastanza ben formato e probabilmente aveva già miliardi di anni.

mi correggo. È la distanza, non la data. Come fanno a uscire con cose così lontane, non ne ho idea.

#6 desiderio

#7 matte

- si, sono datati da redshift
- le galassie di solito sono datate dalle loro stelle le stesse stelle possono essere difficili da datare (e in quelle galassie, non c'è modo di guardare le singole stelle)
- è difficile dire quanti anni hanno le galassie, perché non abbiamo mai visto l'età di una galassia. La maggior parte delle galassie nelle nostre vicinanze sono "adulte", non possiamo davvero sapere che aspetto ha una galassia piccola, potremmo anche non distinguere una galassia piccola da un tipo particolare di "normale" se ne vedessimo una.
- le galassie sono generalmente invecchiate in base al loro rapporto tra stelle e polvere e gas e al loro tasso di formazione stellare. Roba che si può dedurre dall'esame spettrale, su galassie lontane. Si prevede che più vecchia è la galassia, più lento è il suo contenuto di gas e più lento è il suo tasso di formazione stellare. Ma poi, proprio come un ventenne può avere uno scatto di crescita, una galassia può avere un'esplosione di formazione stellare, innescata ad esempio dalla gravità di un'altra galassia che passa e scuote le cose.

In questo caso le giovani galassie non sfidano il Big Bang, ma piuttosto i nostri modelli di quanto velocemente il mix leggermente eterogeneo post-Big Bang di materia barionica (leggi: materia ordinaria) abbia dato vita alle galassie a questo puoi aggiungere il pollo-e- problema dell'uovo di cui è venuto prima, stelle o galassie.

Prima dell'HUDF (e di alcune immagini meno pubblicate) si pensava che la formazione galattica dovesse richiedere almeno un paio di miliardi di anni, e quelle immagini ingrandite sull'universo di 1 miliardo di anni, che si prevedeva mostrassero proto-galassie, mostravano galassie già attivo e funzionante.

#8 Nuovo astronomo

Se l'Universo ha solo 12-15 miliardi di anni, queste galassie possono davvero avere 10 o più miliardi di anni.

Non ci sarebbero voluti miliardi di anni prima che si sviluppassero fino allo stato attuale, che vediamo 10 miliardi di anni fa in base alla loro distanza?


Gli astronomi trovano prove di una rapida evoluzione delle galassie nell'universo primordiale

Un team internazionale di astronomi, incluso il gruppo di ricerca dell'astronomo di Cornell Dominik Riechers, ha ottenuto nuove e profonde informazioni sulla natura delle galassie nell'universo primordiale e su come hanno formato le loro stelle nel corso della storia cosmica. Il team ha scoperto che probabilmente le galassie hanno iniziato a formare le loro stelle solo circa 200 milioni di anni dopo il Big Bang e che erano già abbastanza mature meno di un miliardo di anni dopo.

Usando grandi quantità di tempo di osservazione sull'Atacama Large sub/Millimeter Array (ALMA), il team di ricerca, soprannominato ALPINE (l'ALMA Large Program to Investigate C+ at Early Times), ha esaminato 118 galassie per giungere alla conclusione che le galassie massicce erano già molto più maturo nell'universo primordiale di quanto previsto in precedenza.

La maggior parte delle galassie si è formata quando l'universo era ancora molto giovane. (La nostra stessa galassia probabilmente ha iniziato a formarsi 13,6 miliardi di anni fa, nel nostro universo di 13,8 miliardi di anni.) Le galassie sono considerate più "mature" che "primordiali" quando contengono una quantità significativa di polvere ed elementi pesanti, che sono considerati essere i sottoprodotti delle stelle morenti. Ma le galassie dell'universo primordiale non hanno ancora avuto molto tempo per costruire stelle, quindi gli astronomi non si aspettavano di vedere molta polvere o elementi pesanti. The ALPINE team, however, found that around 20 percent of the galaxies they studied from this early epoch were already hidden by dust.

The galaxies also appeared more mature than expected because of the diversity in their structures, including the first signs of rotationally supported disks, which may lead to galaxies with a spiral structure such as our Milky Way. Astronomers generally expect that galaxies in the early universe look like more like train wrecks, because they often collide.

The scientists don’t yet fully understand how these galaxies grew up so fast or why some of them already have rotating disks.

Artist's illustration of a dusty, rotating distant galaxy. Credit: B. Saxton NRAO/AUI/NSF, ESO, NASA/STScI NAOJ/Subaru

The ALPINE study was critically enabled by Riechers and his team's initial demonstrations that studies of the star formation properties of faint, very distant galaxies were possible with a telescope as sensitive as ALMA. Riechers’ initial observations were obtained with only about a third of the capabilities that ALMA now offers.

“The ALPINE survey really allowed us to push our initial results to the next level now that ALMA has unfolded its full potential,” said Riechers, assistant professor of astronomy in the College of Arts and Sciences.

Riccardo Pavesi M.S. ’15, Ph.D. ‘19, a member of Riechers’ team, has carried out some of the most detailed studies to date of these early galaxies using ALMA and the Karl G. Jansky Very Large Array.

"It is exciting to see that my involvement in the early planning stages of ALPINE has been so fruitful," said Pavesi. "We now finally know that our initial findings were not a coincidence, but that it rather seems to be the norm for galaxies to mature quite rapidly at these early epochs."

Added Riechers, “The results from ALPINE are fantastic news for a large survey program we have designed for the Fred Young Submillimeter Telescope (FYST, formerly CCAT-prime), which will target the same diagnostic lines across the large-scale structure of the universe." The survey will be carried out with the EoR-Spec spectrometer, which is funded by the National Science Foundation and currently under construction in the Department of Astronomy.