როგორ გადაიღეს ასტრონომებმა დიდი კოსმოსური ველის სურათი

 კოსმოსური ველის (ბადის) პირველმა გამოსახულებებმა მილიარდობით უაღრესად მკრთალი, ჯუჯა გალაქტიკა გამოავლინა.

 ძალიან შორეული სამყაროს კოსმოლოგიური სიმულაცია. სურათზე დაახლოებით 15 მლნ სინათლის წლის დიამეტრის კოსმოსურ სივრცეში გაფანტული წყალბადის ატომების გამოსხივებაა აღბეჭდილი. მოჩანს გალაქტიკათშორისი გაზის ძალიან სუსტი ნათება. მკვეთრი წერტილოვანი სინათლის წყაროები – გალაქტიკებია, რომლებშიც ჯერ კიდევ მიმდინარეობს პირველი ვარსკვლავების ჩამოყალიბების პროცესი. © ჯერემი ბლეიზო / პროექტი SPHINX.

 დიდი აფეთქების მოდელზე დაყრდნობით, დიდი ხნის წინ გამოითქვა ვარაუდი, რომ გალაქტიკები ვარსკვლავთშორისი გაზის ”ბოჭკოებისგან” ჩამოყალიბდნენ, რომელსაც ”დიდი კოსმოსური ბადე” ეწოდება. ახლახანს, მეცნიერების დიდი ძალისხმევის შედეგად, გალაქტიკების ჩამოყალიბების ეპოქამ, ვარაუდიდან ფოტოსენსორებზე გადაინაცვლა: ჩილეში, ESO – ევროპის სამხრეთ ობსერვატორიის VLT – ძალიან დიდ ტელესკოპზე დამონტაჟებული ხელსაწყოს მეშვეობით, რომელსაც MUSE  ეწოდება, ასტრონომებმა დიდი კოსმოსური ველის სურათი გადაიღეს.

 გამოსახულების მისაღებად ცის გარკვეული უბანი ამოირჩიეს და ტელესკოპი ამ უბნისკენ 140 საათის განმავლობაში მიმართეს. ეს რეგიონი ზუსტად კოსმოსური ტელესკოპის ”Hubble” მიერ გადაღებული ულტრა-ღრმა კოსმოსური ველის მიმართულებით მდებარეობს, მაშასადამე, ეს ის არეალია, საიდანაც სამყაროს ყველაზე უფრო შორეული (წარსულის) სურათებია გადაღებული.

 სურათი MUSE-ს საშუალებით გადაღებული 2250 გალაქტიკურ ”კვანძებს” გვიჩვენებს – სქემაზე მათი კოსმოლოგიური ასაკია ნაჩვენები (ეპოქა). ეს ადრეული სამყაროს პერიოდია (0.8-დან 2.2 მილიარდი წლების შუალედი დიდი აფეთქების მომენტიდან), რომელიც წითელი ფერითაა აღნიშნული. ნაცრისფერ კვადრატებში მოქცეულია მჭიდროდ დაჯგუფებული გალატიკური გროვები, ხოლო 22 ლურჯი კვადრატი აღნიშნავს გამოსახულებებს, რომლებზე გალაქტიკათშორისი ”ბოჭკოები” განსაკუთრებულად მკვეთრად აღიბეჭდა. © როლანდ ბეიკონი / დეივიდ მერი.

 გამოსახულებების მიღების ეს უნიკალური პროცესი 8 თვეზე მეტი ხნის განმავლობაში მიმდინარეობდა, მონაცემების დამუშავებას კი წელიწადზე მეტი დასჭირდა. ამ ხნის მანძილზე წყალბადის ატომებისაგან აგებული ”ბოჭკოების” მიერ  დიდი აფეთქების მომენტიდან 2 მილიარდი წლის განმავლობაში გამოსხივებული სინათლე საერთო სიმულაციურ სურათში გაერთიანდა. თუმცა ამ მოვლენებს სიურპრიზის გარეშე არ ჩაუვლია – სენსორმა მანამდე უხილავი, მილიარდობით მკრთალი, ჯუჯა გალაქტიკა დააფიქსირა, რომლებშიც ჯერ კიდევ მიმდინარეობდა პირველი ვარსკვლავების ჩამოყალიბების პროცესი.

 MUSE-ს მიერ ”Hubble”-ის ულტრა-ღრმა კოსმოსური ველის ფარგლებში აღმოჩენილი წყალბადის ატომების ”ბოჭკოები” (ლურჯად). ამ სურათზე ნაჩვენები სამყაროს უბანი 15 მილიონი სინათლის წლის მანძილზეა გადაჭიმული და ის ღუმელის თანავარსკვლავედის მიმართულებით მდებარეობს. ამ სტრუქტურებიდან გამოსხივებული სინათლე ჩვენამდე 11,5 მილიარდი წლის განმავლობაში მოდიოდა. ეს გამოსახულება 2 სურათის კომპოზიციაა – წყალბადური ღრუბლები MUSE-ს მიერ არის დაფიქსირებული, ხოლო ფონზე ”Hubble”-ის ულტრა-ღრმა კოსმოსური ველის იმავე უბნის სურათია. © როლანდ ბეიკონი, დეივიდ მერი, ESO და NASA.

 ამ გალაქტიკების დაფიქსირება დღეისათვის არსებულ არცერთ ხელსაწყოს არ შეუძლია (მომავალში მათ James Webb-ის კოსმოსური ტელესკოპი შეისწავლის), თუმცა მათი საშუალებით გალაქტიკების ფორმირების არსებული მოდელის მნიშვნელოვანი ევოლუციაა მოსალოდნელი. ლიონის ასტროფიზიკური კვლევების ცენტრის პროფესორი, როლანდ ბეიკონი აღნიშნავს, რომ ”იყო მომენტი, როდესაც დიდი აფეთქების ბნელი ეპოქა აურაცხელი ვარსკვლავის ერთდროულმა აკაშკაშებამ შეარყია. რამ განაპირობა ადრეული სამყაროს  ადრეული რე-იონიზაციის ეპოქაში გადასვლა? – ეს კოსმოლოგიის ერთ-ერთი უდიდესი ამოცანაა.’

 კოსმოლოგიურმა მოდელირებამ ასობით ათასი მკრთალი გალაქტიკა გამოავლინა, რომელთა შორის წყალბადის ატომების მანათობელი ”ბოჭკოებია” გადაჭიმული. მარცხენა სურათი გვიჩვენებს ცალკეული გალაქტიკების გროვებს, როგორადაც მათ ძალიან მგრძნობიარე აპარატი დააფიქსირებდა. მარჯვენა სურათზე კი MUSE-ს მიერ გადაღებული ”ბოჭკოებია”. რამდენად ხანგრძლივი ექსპოზიციაც არ უნდა მოვახდინოთ, დღევანდელი ხელსაწყოებით ინდივიდუალური გალაქტიკების გამოსახულების მიღება შეუძლებელია, თუმცა მკვეთრად მოჩანს მათი გამოსხივებით მიღებული დიფუზური ფონი. © თიბალტ გარელი და როლანდ ბეიკონი.

 ნებისმიერ შემთხვევაში, ეს მხოლოდ დასაწყისია; ჯერ-ჯერობით, დიდი კოსმოსური ველის დამზერა კაშკაშა კვაზარებით მდიდარი კოსმოსური უბნების მიმართულებით არის შესაძლებელი, რადგან მხოლოდ მათ მძლავრ გამოსხივებას შეუძლია შორეული წყალბადის ატომების ღრუბლების გამომჟღავნება. სხვა უბნებში გალაქტიკების ფორმირების პროცესის დაფიქსირება უაღრესად მნიშვნელოვანია.

სამეცნიერო პუბლიკაცია:DOI: 10.1051/0004-6361/202039887.

Leave a Reply

თქვენი ელფოსტის მისამართი გამოქვეყნებული არ იყო. აუცილებელი ველები მონიშნულია *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.