Informacje
  Wiw.pl   Na bieżąco:  Informacje   Co nowego   Matematyka i przyroda:  Astronomia   Biologia   Fizyka   Matematyka   Modelowanie rzeczywistości   Humanistyka:  Filozofia   Historia   Kultura antyczna   Literatura   Sztuka   Czytaj:  Biblioteka   Delta   Wielcy i więksi   Przydatne:  Słowniki   Co i gdzie studiować   Wszechświat w obrazkach    
  Jesteś tutaj:  Wirtualny Wszechświat > Informacje > Nowinki 2000-2002 > Astronomia > Nowinka z dn. 06-12-2000  
 Jesteś tutaj
nowinka:
Rekordzistka zdyskwalifikowana
autor:
Michał Czerny
z dnia:
06-12-2000





Rekordzistka zdyskwalifikowana
Przesunięcie ku czerwieni galaktyki STIS123627+621755, uważane dotychczas za największe, okazało się błędnie wyznaczone. Wielkość, zwana przesunięciem ku czerwieni (lub - z angielska - redshiftem), ma podstawowe znaczenie w kosmologii. Zdefiniowana jest jako stosunek długości fali zarejestrowanej przez nas do długości fali wyemitowanej przez obserwowany obiekt, np. odległą galaktykę. Ponieważ Wszechświat nie jest statyczny, lecz nieustannie się rozszerza, galaktyki uciekają od nas. Efekt Dopplera powoduje, że docierające do nas fale elektromagnetyczne, wysyłane przez galaktykę, mają większą długość niż w momencie emisji (są przesunięte ku czerwonemu obszarowi widma). Z prawa Hubble'a wynika, że im dalsza galaktyka, tym szybciej się oddala, a więc jej przesunięcie ku czerwieni jest większe. Dlatego wartość redshiftu jest miarą odległości. W rzeczywistości jedyną metodą oceny odległości najdalszych obiektów jest właśnie wyznaczenie ich przesunięć ku czerwieni.

Badanie najdalszych galaktyk ma wielkie znaczenie, gdyż - ze względu na skończoną prędkość światła - obserwujemy je takimi, jakimi były przed miliardami lat. Im dalsza galaktyka, tym młodszą ją widzimy. Dlatego najdalsze galaktyki oglądamy w fazie niemowlęcej, dzięki czemu możemy poznać procesy formowania się tych obiektów.

Księżyc Saturna: S/2000 S 2
powiększenie...

Wykonana przez Kosmiczny Teleskop Hubblea fotografia jednej z najdalszych galaktyk. Galaktyka ta, o przesunięciu ku czerwieni równym 4,92, jest widoczna na zdjęciu jako czerwonawy łuk nieco w dół i na prawo od środka zdjęcia. Wygląd galaktyki został zniekształcony przez pole grawitacyjne gromady galaktyk (jasne obiekty na fotografii), które zaginało promienie świetlne lecące ku nam. Fot. HST/NASA.
Teoretycznie wyznaczanie przesunięć ku czerwieni jest stosunkowo proste. Wystarczy za pomocą spektrografu zarejestrować widmo galaktyki, zidentyfikować układ linii, charakterystyczny dla jakiegoś pierwiastka, i zmierzyć ich długości. Ze stosunku wyznaczonych długości linii do wartości, jakie długości tych linii mają w laboratorium, otrzymujemy wielkość redshiftu. (Zwyczajowo od uzyskanej w ten sposób liczby odejmuje się jedynkę. Tak więc jeżeli stosunek wynosi np. 1,4, to mówimy, że przesunięcie ku czerwieni jest równe 0,4). W przypadku najdalszych galaktyk taka procedura jest jednak utrudniona. Ponieważ są to obiekty bardzo słabe, zarejestrowane widma pozbawione są zwykle wyraźnych szczegółów. Dlatego otrzymane wyniki mogą okazać się niepewne.

W grudniu 1997 roku Kosmiczny Teleskop Hubble'a przeprowadził tzw. głęboki przegląd fragmentu sfery niebieskiej. Astronomowie odkryli wiele nowych słabych obiektów, które następnie poddano analizie. W 1999 roku grupa, kierowana przez Hsiao-Wen Chena z Carnegie Instiutions w Santa Barbara (Kalifornia), opublikowała w "Nature" artykuł o jednym z nich, mianowicie galaktyce STIS123627+621755. W widmie (bardzo kiepskiej zresztą jakości) badacze dostrzegli wyraźne osłabienie promieniowania dla fal o długościach krótszych niż 930 nanometrów oraz linię emisyjną o długości 933,4 nanometra. Osłabienie zinterpretowali jako absorpcję wywołaną przez wodór wypełniający przestrzeń międzygalaktyczną, linię zaś - jako najsilniejszą zwykle linię wodoru Lyman alfa (Lyα), której laboratoryjna długość wynosi 121,6 nanometra. Przy takich założeniach przesunięcie ku czerwieni STIS123627+621755 byłoby równe 6,68, co stanowi rekord wśród galaktyk. Zgodnie z tą interpretacją STIS123627+621755 powinna być całkowicie niewidoczna na falach krótszych niż 930 nanometrów, natomiast względnie jasna na falach dłuższych (nawet znacznie).

30 listopada 2000 r. ukazały się w "Nature" dwa artykuły, które obaliły hipotezę o rekordowym redshifcie STIS123627+621755. Grupa Hsiao-Wen Chena, wykorzystując jeden z teleskopów Narodowego Obserwatorium na Kitt Peak w Arizonie, przeprowadziła obserwacje tego obiektu w kilku zakresach fal. Wykazały one, że galaktyka emituje słabe, ale jednak wykrywalne promieniowanie o falach krótszych od 930 nanometrów. Inna grupa, kierowana przez Daniela Sterna z California Institute of Technology (Caltech) w Pasadenie, obserwowała galaktykę Teleskopem Kecka w zakresie fal o długości około 600 oraz 1200 nanometrów. Wbrew oczekiwaniom, w tym drugim zakresie nie stwierdzono silnej emisji. Fakty te są niezgodne z hipotezą o przesunięciu ku czerwieni galaktyki większym niż 5.

Czym więc jest STIS123627+621755? Chen i współpracownicy twierdzą, że widmo obiektu wygląda tak nietypowo, iż trudno cokolwiek powiedzieć o jego naturze. Grupa Sterna jest bardziej konkretna. Uważają oni, że obserwowana linia może być linią jednokrotnie zjonizowanego tlenu o laboratoryjnej długości 372,7 nanometra. W takim przypadku przesunięcie ku czerwieni wynosiłoby 1,51, a sam obiekt byłby niewielką galaktyką, przypominającą dobrze znany Mały Obłok Magellana. Która z wersji jest prawdziwa, pokażą może przyszłe obserwacje...

Michał Czerny
[  góra strony  ]

Wiw.pl  |  Na bieżąco  |  Informacje  |  Co nowego  |  Matematyka i przyroda  |  Astronomia  |  Biologia  |  Fizyka  |  Matematyka  |  Modelowanie rzeczywistości  |  Humanistyka  |  Filozofia  |  Historia  |  Kultura antyczna  |  Literatura  |  Sztuka  |  Czytaj  |  Biblioteka  |  Delta  |  Wielcy i więksi  |  Przydatne  |  Słowniki  |  Co i gdzie studiować  |  Wszechświat w obrazkach