Astronomii pretind că au descoperit cele mai vechi şi mai îndepărtate galaxii
Un grup de cercetători a folosit efectul de "lentilă gravitaţională" pentru a căuta cele mai îndepărtate (şi deci şi cele mai vechi) galaxii din Univers. În acest efect, lumina ce provine de la galaxiile îndepărtate este focalizată întâmplator in zona galactică in care ne aflăm, de alte galaxii uriaşe ce se afla pe parcurs, şi care acţionează ca un fel de lentilă gravitaţională.
Categorie: Astronomie
Autor: Cristian Presură
Cantitatea de lumină primită a fost în acest fel de 20 de ori mai mare decît aceea care ar fi ajuns pe Pamânt in absenţa efectului de lentilă gravitaţională. Cercetătorii au găsit 6 astfel de galaxii îndepartate, ce par a fi situate la 13 miliarde de ani lumină, ceea ce şi inseamnă că ele au 13 miliarde de ani vechime, si deci o vârstă de numai 500 de milioane de ani. Aceasta pentru că vârsta Universului este de aproximativ 13.5 miliarde de ani.
Originea Universului a atras dintotdeauna, ca un magnet, imaginaţia oamenilor. Oare de câte ori gândul nostru n-a fost purtat "îndărăt cu mii de veacuri", dupa cum spune poetul Mihai Eminescu, la primele momente ale Universului? Iar tot Mihai Eminescu continua pe un ton pesimist, "Fu prăpastie? Genune? Fu noian întins de apă / N-a fost lume pricepută şi nici minte să priceapă...". Poate că intr-adevar acele momente primordiale ar fi fost pierdute pentru totdeauna, dacă natura nu ne-ar fi venit in ajutor, prin expansiunea Universului şi viteza finita a luminii. Caci, nu numai ca luminii îi ia un timp finit pentru a ajunge de la o stea la noi ("căci mii de ani i-au trebuit / luminii sa ne-ajungă "), dar şi distanţa dintre steaua ce generază lumina şi noi creşte, datorită expansiunii Universului, iar lumina ajunge mai tirziu. În consecinţă, lumina generată in momente primordiale, poate fi captată de noi astazi, după miliarde de ani. In fond, de aceea putem spune simplu că o galaxie situată la 13 miliarde de ani lumină ne prezintă nouă acum imaginea ei de acum 13 miliarde de ani... Astfel, putem spune că am călătorit în trecut...
Foto: Efectul de "lentilă gravitaţională" folosit pentru a vedea galaxii îndepărtate. În acest efect, lumina este curbată în traiectoria ei de galaxii masive ce au câmnputi gravitaţionale puternice. Se poate vedea nu numai locaţia imaginilor, dar şi vechimea lor. Cea mai veche imagine este cea a radiaţiei de fond.
Intrebarea fundamentală este insă, cit de departe ne putem uita în trecut, cu telescoapele prezente? Ce putem vedea? In figura alăturată prezentăm metoda folosită de cercetătorii de la California Institute of Technology, împreună cu o schiţă a ceea am putea vedea...
Ceea ce ştim este că imediat după Big Bang o grămadă de particule elementare a fost împrăştită în Univers. Cele mai multe particule au fost încărcate cu sarcină electrică, şi ca atare au generată o cantitate uriaşă de radiaţie electromagnetică, ce era permanent emisă şi reabsorbită de particule. Am putea să ne imaginăm că "cerul" de atunci era inundat de o lumină orbitoare, ce provenea din toate direcţiile.La 300 de mii de ani lumină de la geneza Universului, particulele elementare dominante (electroni şi protoni) au inceput să formeze atomi (în principal de Hidrogen şi Heliu), care sunt neutri din punct de vedere electric, şi deci generază sau absorb foarte putină lumină. În acel moment, radiaţia electromagnetică prezentă a început să umble nestingherită prin Univers, fără a fi reabsorbită. Cu timpul, datorită expansiunii Universului, această radiaţie electromagnetică s-a racit, iar frecvenţa ei a scazut, mutându-se către domeniul cu microunde. Rămaşiţele acestei radiaţii primordiale o mai percepem şi azi în domeniul cu microunde, avînd o temperatură de 2.7 Kelvin. Imaginea formată de aceşti fotoni "îmbătriniţi" este cea mai veche "poză" a Universului (când avea o vârstă de 300 de mii de ani), şi ea este inclusă în imaginea alaturată. Cu timpul, "cerul" şi-a pierdut strălucirea, iar Universul a intrat intr-o "perioadă întunecată", in care nimic nu mai lumina, căci stelele nu se formaseră încă...
După câteva sute de milioane de ani primele stele au început să se formeze, şi Universul a început să lumineze din nou. Este inutil de reamintit cât de important este pentru ştiintă să putem să vizualizăm aceste prime colecţii de stele, de aceea şi efortul major pentru căutarea lor. Ştiind însă că Universul are 13.5 miliarde de ani lumină, şi remintindu-ne de discuţia precedentă, ne aşteptăm să găsim pe cer aceste galaxii primordiale la distanţe de 13 miliarde de ani lumină.
Lumina ce vine de la aceste galaxii primordiale este însă extrem de redusă şi, pentru a le observa, cercetătorii de la Caltech au folosit un efect adiţional, care se numeşte efectul de "lentilă gravitaţională" (vezi imaginea precedentă). După cum se ştie din teoria relativităţii generalizate, câmpul gravitaţional curbează raza de lumină. Daca cumva avem norocul ca o astfel de galaxie primordială să se afle în spatele unei galaxii masive, obişnuite, atunci câmpul gravitaţional al galaxiei masive va curba razele de lumină, le va focaliza practic intr-o regiune spaţială în care ne aflăm şi noi ca observatori. In acest fel, o cantitate mai mare de lumină de la galaxia foarte îndepărtată este captată (de 20 de ori mai mare în cazul de faţă). Desigur, nu trebuie să ne imaginăm că şi imaginea galaxiei îndepărtate este mai clară, caci galaxia masivă nu formează desigur o lentilă optică foarte buna....
Foto: Şase galaxii primordiale, situate la 13 miliarde de ani lumină, aşa cum sunt ele vizibile intr-o imagine în infraroşu luată cu telescopul Keck II din Hawaii. Pentru claritate, locaţiile probabile ale acestor galaxii sunt încercuite cu roşu. Sursa: Universitatea New Hampshire
In figura alaturată vedem o colecţie de astfel de şase de galaxii, ale căror imagini au fost preluate folosită tehnica discutată anterior. Imaginile au fost achiziţionate folosind telescopul cu oglindă de 10-meter Keck II din Hawaii. Fiecare posibilă galaxie este identificată cu un cerc în roşu. Imaginile alb-negru reprezită hărţi în infraroşu ale unor diferite porţiuni din cer. Punctele intunecate din interiorul cercurilor roşii sunt identificate de cercetători ca posibile galaxii. Aceasta pentru ca lungimea de undă la care ele apar în infraroşu corespunde cu valoarea aşteptată a liniei de hidrogen (materialul stelelor) dacă steaua se află la 13 miliarde de ani lumină. În acest caz, lungimea de undă a liniei de hidrogen (care este în mod normal vizibilă in ultraviolet) va fi deplasată spre roşu foarte mult, datorită expansiunii Universului, ajungând până în domeniul infraroşu al luminii.
Rezultatele acestea nu sunt încă definitive, ele sunt încă indicative, iar cercetătorii încă trebuie să mai studieze aceste obiecte, pentru a arăta că ele sunt galaxii primordiale, aflate la aproximativ 13 miliarde de ani lumină.
Sursa originală: NASA text. Ştire prelucrată de www.stiinta.info.
Pentru mai multă informaţie despre efectul de "lentilă gravitaţională" va invităm să urmăriţi următorul video:






Comentarii
Adauga un comentariuAdauga un comentariu
Nu este domeniul meu de activitate,de aceea nu pot sa am pretentia de a avea o parere foarte avizata in domeniul astronomiei;totusi aceasta m-a atras mereu,de aceea as dori sa stiu daca oamenii de stiinta s-au intrebat vreodata la ce a fost inainte de bangul primordial.M-ar interesa ce s-a speculat pe aceasta tema.
Multumesc,jan11
Galaxia aceasta a emis lumina acum 13 miliarde de ani. Universul a inceput acum 13.7 miliarde de ani. Asadar noi vedem acum galaxia cum era ea la cam 700 de miioane de ani dupa inceputul Universului. Spre comparatie, atomii s-au format la cam 380 000 de ani dupa Big Bang. Cu sateliti tot mai puternici, noi vedem din ce in ce mai departe in spatiu si astfel din ce in ce mai departe in timp. Spre exemplu, recordul acesta la vechimea de galaxii a fost rupt prin februarie si am scris un articol despre asta, tot la Stiinta.info, pe care il puteti vedea aici. http://www.stiinta.info/news/272/52/
Cred ca un om interesat de "Ce este universul?"sau incotro ne indreptam,ce este dincolo de univers etc ,trebuie sa-si cunosca bine originile.si cand zic sa-si cunoasca originile nu ma refer numai la aparitia lui homo sapiens sau a planetei noastre.Nu avem tehnologia necesara pt a ne intoarce in timp si a studia.Peste cateva sute sau mii de ani poate,dar tot nu vom intelege in totalitate.(referitor la asta mi-a placut un episod din"La limita imposibilului" in care presupusii extraterestii veniti sa ne examineze ereau oameni ai viitorului).
Nu cred ca unul care a evoluat 5 miliarde de ani este interesat de "inteligenta" noastra.Daca totusi daca ne viziteaza cred ca are alte motive.
aici este un mic raspuns pt cristi...polurile opuse nu au cum sa se indeparteze cu viteza lumini si nici macar aproape de viteza asta singuri care merg cu viteza lumini sunt fotoni si nimik mai mult...dar ganditiva ce exista dupa limita asta a expansiuni materiei...?:D....oare exista materie sau doar vid...pt mine asta este o mare intrebare...ce este dupa ultima galaxie si ce-a mai indepartata de punctul unde a fost explozia sau big bangul....cine stie ii dau 10...:D
bine vazut, insa trebuie luata in calcul si expansiunea universului, care se tine minte usor asa: polurile opuse ale Universului se indeparteaza cam cu viteza luminii unul de altul. Adica atunci, cealalta galaxie era la 0.5 miliarde de ani lumina de noi...
Daca varsta universului este de 13,5 miliarde ani, galaxiile au trimis lumina spre noi acum 13 miliarde ani, la 0,5 miliarde ani de la marele big bang, nu inseamna ca eram la cel putin 13 miliarde ani lumina departare de marea explozie?
Cred ca trebuie sa te uiti la "Page Rank" pentru domeniul tau.
Pentru domeniile noi Google nu indexeaza decat pagina principala (?).
faina definitia ta, de ateist.... daca molecula C4H3O3 se replicheaza, gata avem viata, ea traieste... mai ramane sa ii scrii 10 legi pe tablite, sa ii definestio pacatele si sa o controlezi, si gata, esti dumnezeu...
lasa asta..., daca ai vreun trick bun, sau timp, poate imi scrii si mie cum sa intru in "main index" de pe "splemental pages" la google.... ma omoara problema asta de azi-noapte, cind am vazut ca cuvintele din stiri ("body", nu sumar) nu apar pe google... mersi
Eu consider inceputul creatiei cand ar fi aparut prima molecula replicatoare.
Later ...
Foarte pertinta intr-adevar intrebarea ta, chiar daca la istorie (sau biologie) ai ceva probleme cu datele...
Viata a aparut acum 3 miliarde de ani, iar omul acum aproape 3 milioane de ani. Raportul e si mai groaznic: 0.003/13.5!
Si atunci, unde sunt aia de au aparut cu 5 miliarde mai devreme, cum zici tu, sau macar cu 5 milioane de ani mai devreme?
Raspuns: se pare ca nu aici
Raspuns general: nu le pasa de noi
Raspuns corect: nu stim
Raspuns von Danikken: printre noi
Raspuns eu: viata inteligenta e extrem de improbabila, deci noi suntem primii daca nu din Univers, cel putin din Galaxia noastra!
Fain, nu?
Alege ce raspuns vrei tu....
Chiar ma intrebam care-i varsta univesului. Care ar fi raportul dintre durata de creare a omului pe pamant si durata totala a universului, aprox. 3/13.5?
Deci fiinta umana este fff. importanta daca a aparut atat de repede si a evoluat atat de lent. Dar daca viata este ceva mult mai firesc in univers decat intuim noi, unde ar fi specii care au inceput cu 5 miliarde de ani mai devreme?
Etc...