Älteste Galaxien im Universum schweben gerade außerhalb der Milchstraße

Es ist einfach, sehr lange mit jemandem zusammen zu leben, ohne viel darüber zu erfahren, aber manchmal erweisen sich unsere Nachbarn als sehr viel interessanter, als wir annehmen, besonders wenn sie unsere sind galaktisch Nachbarn Es könnte sich herausstellen, dass sie großartige Geschichten zu erzählen haben - oder dass es sich um die ältesten Galaxien im verrückten Universum handelt. Und hey, würden Sie es nicht wissen, genau das geschah, als ein internationales Astronikerteam die schwachen Galaxien unserer Milchstraße, die Milchstraße, genauer untersuchte.

In einem am Donnerstag veröffentlichten Vortrag im Astrophysical Journal Astronomen des Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics und des Institute for Computational Cosmology der Durham University im Vereinigten Königreich legen Beweise dafür vor, dass die Zwerggalaxien um uns herum einige der ältesten im Universum sind. Diese kleinen, schwachen Galaxien sind möglicherweise über 13 Milliarden Jahre alt und haben sich am Ende des sogenannten frühen "dunklen Zeitalters" des Universums gebildet, als sich die Materie nach dem Urknall für etwa 100 Millionen Jahre abkühlte.

Aber es war nicht einmal das, wonach sie gesucht hatten.

"Es war in gewisser Weise eine zufällige Entdeckung, denn wir hatten mit dem Projekt begonnen, etwas anderes zu tun, was im Grunde die Anzahl der kleinen Galaxien um milchstraßeähnliche Galaxien zählte." Dr. Sownak Bose, a Postdoktorand am Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics und der erste Autor der Studie erzählt Inverse. "Dies war eine einfache Zählübung."

Bose und seine Kollegen untersuchten die „Leuchtkraftfunktion“ dieser Zwerggalaxien, das Maß, das die Verteilung der Helligkeit in einem Cluster von Objekten beschreibt - wie viele Galaxien mit einer bestimmten Helligkeit vorhanden sind - mit dem Standard Lambda Cold Dark Matter Modell der Kosmologie. Einfach ausgedrückt, ist die Luminositätsfunktion eine Möglichkeit, Galaxien oder andere Sternhaufen zu beschreiben, was viel einfacher ist, als jeden einzelnen Stern in der Masse zu beschreiben. Als sie die Helligkeitsfunktion unserer schwachen galaktischen Nachbarn grafisch darstellten, fanden Bose und seine Kollegen heraus, dass die Galaxien einer glatten Kurve folgen, in der es weniger schwache und weniger helle gab.

Das Schlüsselwort hier ist jedoch "ziemlich viel".

"Es war eigentlich eine gerade Linie mit einem Knick, eine Art Tal", sagt Bose. „Nach einigem Experimentieren haben wir erkannt, was zu diesem Merkmal passt, ist die Skala, in der Galaxien von denjenigen, die sich sehr früh gebildet haben, gegen Ende der sogenannten frühen dunklen Zeitalter übergehen, und denjenigen, die sich viel später gebildet haben.“ In anderen Englisch: emagazine.credit-suisse.com/app/art … = 118 & lang = en Sie erkannten, dass dieser Einbruch in der Verteilung von hellen und schwachen Galaxien die älteren Galaxien von den jüngeren Galaxien trennte, ein Trend, der zum LCDM - Modell passte und ihnen sagte, dass sie auf etwas stießen.

"Es war überraschend, wie gut unsere Modelle mit den Daten übereinstimmten!", Sagt Alis Deason, ein Forschungsstipendiat der Royal Society University am ICC und einer der Co-Autoren der Studie Inverse. Aber sie stellt natürlich fest, dass sie sicherstellen mussten, dass sie recht hatten. „Unsere erste Reaktion war vorsichtiger Optimismus und viele Tests!“

Nach weiterer Analyse kamen die Forscher zu dem Schluss, dass sich die schwächeren, kleineren Galaxien viel länger gebildet haben müssen als neuere. Da Sterne in Galaxien bei ihrem Tod in Supernovae viel Atommüll und Umweltverschmutzung erzeugen, sollten sich die Sterne der Heimatgalaxien, wenn sie vor sehr langer Zeit aufgehört haben, weniger Junk aus Supernovae enthalten, was sie dunkler macht als Galaxien, die sich in letzter Zeit gebildet haben hatte mehr Material, um sich von anderen Galaxien und Supernovae einzuziehen.

"Wir finden, dass die alten Galaxien in der Anzahl der Sterne weniger massiv sind", sagt Bose. "Es gibt Ihnen dieses Bild, in dem sich zuerst kleine Galaxien bilden und größere erst viel später aus der Verschmelzung vieler kleiner Dinge."

Sowohl Bose als auch Deason achten sorgfältig darauf, dass dies nicht der Fall ist entdecken diese uralten Galaxien, aber sie haben sie einfach als eine der ältesten des Universums identifiziert. Dies ist jedoch eine große Sache, da diese direkten Beobachtungen bestätigen, dass das LCDM-Modell des Universums wahrscheinlich korrekt ist, was bedeutet, dass die Luminositätsfunktion ein relativ zuverlässiger Weg sein kann, um das Alter einer Galaxie zu bestimmen.

Nachdem sie diese alten Galaxien identifiziert haben, können die Forscher sie noch genauer betrachten, um mehr über die Bedingungen des frühen Universums zu erfahren.

"Wir möchten untersuchen, wie wir diese kleinen Zwerggalaxien nutzen können, um mehr über das frühe Universum zu erfahren", sagt Deason. "Was können uns zum Beispiel ihre Eigenschaften (z. B. Größe, chemische Zusammensetzung) über diese kritischen frühen Stadien der Galaxienbildung sagen?"