Dijaspora

Srpski astrofizičar u timu koji je otkrio najudaljenije galaksije u svemiru

By Admin

Posted on 29/03/2019

Međunarodni tim istraživača, među kojima se nalazi i srpski astrofizičar Darko Donevski, otkrio je do sada najudaljenije poznato protojato galaksija, nastalo u vreme kada je svemir bio veoma mlad, svega 800 miliona godina nakon Velikog praska. Značajan udeo u metodu za otkrivanje protojata bio je rad koji je Darko objavio prošle godine.

Zajedno sa timom saradnika, mahom sa Univerziteta u Tokiju i Univerziteta Caltech u SAD, Donevski i njegove kolege udružili su se u projekat pod nazivom SilverRush, sa ciljem otkrivanja najudaljenije strukture u svemiru. Projekat je vrlo ambiciozan i zahteva veoma blisku saradnju teoretičara i posmatrača.

Nedavno, objavljena je studija, bazirana na otkriću najudaljenijeg protojata galaksija, privukla je na sebe pažnju svetske naučne zajednice, i to sasvim zasluženo, imajući u vidu složenost projekta. Originalni rad je kolaboracija 40 koautora, i uskoro će se pojaviti u američkom naučnom žurnalu Astrophysical Journal.

Za one koji su pitali koja je sudbina najudaljenijih protojata galaksija u svemiru, evo jedna prosta mala grafika ispod. Odgovor: postace ogromno jato masivnih galaksija, prepunih ugasenih zvezda… pic.twitter.com/jxybV0s0y8

— Darko Donevski (@darkOenergy) March 11, 2019

„Galaksije nisu uniformno rasporedjene u svemiru, već se vremenom udružuju, i poput ptica prave grupe. Ukoliko su dovoljno masivne, usled gravitacionog kolapsa takve grupe prerastaju u protojata, a zatim i jata galaksija“, objašnjava Darko Donevski za Kosmodrom.

„Jata galaksija su najmasivnije strukture u čitavom svemiru, i imaju ukupnu masu veću od hiljadu milijardi sunčevih masa! Naučnici danas zato pokušavaju da pronađu nove metode da u mladom, dalekom svemiru pronađu grupe galaksija koje u sebi imaju manje masivne, ali mlade, aktivne zvezde, kako bi proučili stvaranje galaksija u uslovima koji su vladali neposredno nakon Velikog praska“, nastavlja Darko.

Međutim, ispostavlja se da je detekcija takvih grupa daleko teža nego što se čini.

“Posmatrački problem je što su te mlade galaksije jako malih veličina, takođe jako su daleko, i često sakrivene prašinom od silikata nastalom u tim procesima, tako da ih je veoma teško detektovati. Poseban izazov je predviđanje gde bi jato tako malih i mladih galaksija moglo da postoji u svemiru. Pronaći sistem od 12 galaksija koje interaguju na malom prostoru u tako dalekom svemiru je i za nas zapanjujuć rezultat. Primera radi, Habl teleskop je snimio samo jednu od ovih 12 galaksija u svom redovnom pregledu neba”, objašnjava naš sagovornik.

Darko se prošle godine pridružio timu istraživača iz Tokija, i zajedno sa ostalim kolegama sa još nekoliko američkih i evropskih instituta razvio metod testiranja potencijalnih lokacija najudaljenijih protojata galaksija. Tim je koristio najprecizniji optički teleskop na Zemlji, Subaru, koji se nalazi na Havajima. Snimljen je veliki deo južnog neba, a zatim su te mape pretraživane ne bi li se uočilo povećanje gustine, što bi sugerisalo da u datim oblastima možda postoje protojata.

„Izabrali smo neke obećavajuće kandidate, i zatim snimali njihove vodonične spektre, ne bi li izmerili koliko su udaljeni od nas. Kod malih, slabo masivnih galaksija, spektri su ništa drugo nego prelazi vodonika (Lajmanova emisija). Kada se uporedi snimljena talasna dužina u odnosu na onu koju znamo iz laboratorije, može da se vidi koliko je ta linija ’pomerena’ ka prošlosti“, kaže Donevski.

Ipak, tim je bio iznenađen otkrićem da se na potpuno istom mestu u spektru nalazi ne jedna, već više od 10 galaksija, što je moralo značiti da su one fizički povezane. Kako bi zaista potvrdili da je reč o povezanom protojatu, morali su da pronađu način da razumeju da li se oko tih malih, slabomasivnih galaksija nalaze i neki džinovi, skriveni u prašini. Ovde se Darkov prošlogodišnji rad pokazao ključnim.

„Tako smo iskoristili metod koji je prošle godine predstavljen u mom radu, gde sam, koristeći infracrveni svemirski teleskop Herschel, sistematski tragao za onim galaksijama koje imaju ekstremnu termalnu emisiju prašine. Koristeći taj metod, otkrili smo da se oko našeg protojata nalazi nekoliko prašinastih džinova kakve ne očekujemo u tako ranom svemiru.“

Otkrivanje ovako mladog protojata, nastalog u ranoj fazi svemira, od velikog je značaja za naše razumevanje njegove evolucije. Darko kaže da su konsekvense ovog otkrića brojne.

“Prvo, prema važećoj teoriji svemira (tzv. standardni model), zvezdana masa galaksija je u direktnoj vezi sa masom tamne materije koja postoji oko te galaksije. To bi značilo da masivna protojata u dalekom svemiru zapravo otkrivaju mesta gde postoji najmasivnija tamna materija, što je od krucijalnog značaja za proveru svih teorija o formiranju struktura u univerzumu. Takođe, koristeći simulacije, pokazali smo da protojata kao što je naše (nazvano z66OD), vremenom evoluira u ogromno jato kakva danas vidimo u lokalnom svemiru (npr. Virgo). To znači da poput arheologa, imamo alat da pratimo evoluciju čitave jedne strukture od vremena prošlog, do vremena današnjeg”, kaže Darko.

Teleskop IRAM je ogromna antena od 30m, nalazi se na spanskoj Sijera Nevadi na oko 3500m visine. Sa njim uskoro snimamo veliki deo severnog neba trazeci prasinu u dalekim galaksijama 🙂 pic.twitter.com/R9yetRk9pd

— Darko Donevski (@darkOenergy) March 2, 2019

Zatim, sva saznanja koja imamo o nastanku hemijskih elemenata u galaksijama su iz istraživanja bliskih, a ne dalekih galaksija. Ovo otkriva nov prozor u svet silikata i molekula koji prate proces stvaranja zvezda, poput HCN ili CO, dodaje naš sagovornik.

Konačno, protojato koje ssu otkrili biće u godinama ispred nas snimljeno teleskopom koji svi očekujemo – James Webb. On će moći da nam otkrije još neke spektre elemenata koje danas nismo u stanju da izmerimo. Tako ćemo znati da li možda naše protojato krije dodatne članove koje danas ne uočavamo.

Darko Donevski je postdoktorski stipendista Italijanske svemirske agencije, i radi na institutu SISSA u Trstu, koji se bavi naprednim istraživanjima u oblasti prirodnih nauka. Sa japanskim timom istraživača se povezao tokom konferencije u Duramu, u Britaniji, tokom predstavljanja pomenutog rada.

Što se tiče planova za naredni period, oni se baziraju na daljoj razradi postojećeg, ali i na novim projektima. „U ovoj godini planiramo da upotrebimo sistem radio teleskopa ALMA u Čileu, da bismo istražili jonizovni gas u ovom protojatu. To će biti prvi sistematski snimak te vrste u nekom sistemu starom svega 800 miliona godina koji je neka naučna grupa uradila u svetu. Što se mene tiče, ja ću nastaviti da razvijam model koji bi možda mogao da objasni postojanje tih impozantnih struktura“, zaključuje Darko.

Dijaspora.news/nasiusvetu.com