ჩვენი სამყაროს გასაგებად, ასტრონომებმა ბევრი უნდა იმუშაონ და დაკვირვების ტექნოლოგია ზღვრამდე მიიყვანონ. ამ შრომის ნაწილი ტრიალებს ირგვლივ, რასაც ე.წ ქვემილიმეტრიანი გალაქტიკები (SMGs.) SMG-ები არის გალაქტიკები, რომელთა დაკვირვებაც შესაძლებელია მხოლოდ ელექტრომაგნიტური სპექტრის სუბმილიმეტრულ დიაპაზონში.
ქვემილიმეტრიანი დიაპაზონი არის ტალღის ზოლი შორს ინფრაწითელ და მიკროტალღურ ტალღებს შორის. (ასევე ეძახიან ტერაჰერცის გამოსხივება .) ჩვენ მხოლოდ რამდენიმე ათწლეულის მანძილზე გვქონდა ქვემილიმეტრული დიაპაზონში დაკვირვების შესაძლებლობა. ჩვენ ასევე გავზარდეთ ტელესკოპების კუთხური გარჩევადობა, რაც გვეხმარება ცალკეული ობიექტების ამოცნობაში.
სუბმილიმეტრულ ტალღის სიგრძეს ასევე უწოდებენ ტერაჰერცის გამოსხივებას და არის სპექტრის ინფრაწითელ და მიკროტალღურ გამოსხივებას შორის. სურათი: ავტორი Tatoute, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=6884073
თავად SMG-ები სხვა ტალღის სიგრძეებში ბუნდოვანია, რადგან ისინი დაფარულია მტვრისგან. ოპტიკური შუქი იბლოკება მტვრისგან და შეიწოვება და ხელახლა ასხივებს ქვემილიმეტრულ დიაპაზონში. ქვემილიმეტრში, SMG-ები ძალიან მანათობელია; ტრილიონჯერ უფრო მანათობელი ვიდრე მზე, ფაქტობრივად.
ეს იმიტომ ხდება, რომ ისინი ძალიან აქტიური ვარსკვლავთწარმომქმნელი რეგიონებია. SMG-ები ქმნიან ვარსკვლავებს ასობით ჯერ მეტი სიჩქარით, ვიდრე ირმის ნახტომი. ისინი ასევე ძირითადად ძველი, უფრო შორეული გალაქტიკები არიან, ასე რომ წითლად გადაწეული . მათი შესწავლა დაგვეხმარება გავიგოთ ადრეულ სამყაროში გალაქტიკები და ვარსკვლავების ფორმირება.
ALMA არის კერძების ნაკრები, რომელიც მდებარეობს ჩილეში, ატაკამის უდაბნოში. სურათი: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), O. Dessibourg
TO ახალი კვლევა ჯეიმს სიმპსონის ხელმძღვანელობით ედინბურგის უნივერსიტეტიდან და დურჰამის უნივერსიტეტიდან, გამოიკვლია ამ გალაქტიკებიდან 52. წარსულში რთული იყო SMG-ების ზუსტი ადგილმდებარეობის ცოდნა. ამ კვლევაში გუნდი ეყრდნობოდა ძალას ატაკამა დიდი მილიმეტრიანი/სუბმილიმეტრიანი მასივი (ALMA) მათი მდებარეობის ბევრად უფრო ზუსტი გაზომვის მისაღებად. ეს 52 გალაქტიკა პირველად იქნა იდენტიფიცირებული Submillimeter Common-User Bolometer Array (SCUBA-2) UKIDSS Ultra Deep Survey-ში.
არსებობს კვლევის ოთხი ძირითადი შედეგი:
- SMG-ებიდან 48 არ არის ლინზირებული, რაც იმას ნიშნავს, რომ ჩვენსა და მათ შორის არ არის საკმარისი მასის ობიექტი მათი სინათლის დამახინჯებისთვის. მათგან გუნდმა შეძლო წითელი ცვლა (z) შეეზღუდა 35 მათგანისთვის z-2.65-ის მედიანურ დიაპაზონში. როდესაც საქმე ეხება მსგავს ექსტრაგალაქტიკურ დაკვირვებებს, რაც უფრო მაღალია წითელი ცვლა, მით უფრო შორს არის ობიექტი. (შედარებისთვის, წითელი ცვლის ყველაზე მაღალი ობიექტი, რომელიც ჩვენ ვიცით, არის გალაქტიკა სახელად GN-z11, z=11.1, რაც შეესაბამება დიდი აფეთქებიდან დაახლოებით 400 მილიონი წლის შემდეგ.
- გალაქტიკის კიდევ ერთი ტიპი, ულტრა მანათობელი ინფრაწითელი გალაქტიკა (ULIRG) ითვლებოდა SMG-ების განვითარებულ ვერსიებად. მაგრამ ამ კვლევამ აჩვენა, რომ SMG-ები უფრო დიდი და მაგარია ვიდრე ULIRG, რაც ნიშნავს, რომ ამ ორს შორის რაიმე ევოლუციური კავშირი ნაკლებად სავარაუდოა.
- გუნდმა გამოთვალა მტვრის მასის შეფასებები ამ გალაქტიკებში. მათი შეფასებით ვარაუდობენ, რომ ეფექტურად მდებარე ვარსკვლავების ოპტიკური და ახლო ინფრაწითელი სინათლე დაფარულია მტვრისგან. ისინი ასკვნიან, რომ ასტრონომიული სინათლის წყაროების დასახასიათებლად გამოყენებული ასტრონომიაში გავრცელებული მეთოდი, რომელსაც ეწოდება სპექტრული ენერგიის განაწილება (SED), შეიძლება არ იყოს სანდო, როდესაც საქმე ეხება SMG-ებს.
- მეოთხე შედეგი დაკავშირებულია გალაქტიკების ევოლუციასთან. მათი ანალიზის მიხედვით, ნაკლებად სავარაუდოა, რომ SMG-ები შეიძლება გადაიქცეს სპირალურ ან ლინტიკულურ გალაქტიკებად (ლენტიკულური გალაქტიკა შუაშია სპირალურ და ელიფსურ გალაქტიკებს შორის.) პირიქით, როგორც ჩანს, SMG-ები არიან ელიფსური გალაქტიკების წინამორბედები.
Pinwheel Galaxy (M101, NGC 5457) არის სპირალური გალაქტიკის განსაცვიფრებელი მაგალითი. ეს კვლევა ადგენს, რომ სავარაუდოდ არ არსებობს ევოლუციური კავშირი ქვემილიმეტრულ გალაქტიკებსა და სპირალურ გალაქტიკებს შორის. სურათი: ევროპის კოსმოსური სააგენტო და NASA. CC BY 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=36216331
ეს კვლევა იყო საპილოტე კვლევა, რომელსაც გუნდი იმედოვნებს, რომ მომავალში გაავრცელებს ბევრ სხვა SMG-ს.
