Galaksi tertua di Universe Adakah Terapung Hanya Di Luar Bima Sakti

Sangat mudah untuk hidup bersebelahan dengan seseorang untuk masa yang lama tanpa banyak belajar tentang mereka, tetapi kadang-kadang jiran kita boleh berubah menjadi lebih menarik daripada yang kita anggap, terutama ketika mereka kita galaksi jiran. Mungkin ternyata mereka mempunyai cerita hebat untuk diberitahu - atau bahawa mereka adalah galaksi tertua di alam semesta yang gila. Dan hei, tidakkah anda tahu itu, itulah yang berlaku ketika pasukan astronomi antarabangsa melihat dengan lebih dekat galaksi-galaksi yang lemah di sekeliling galaksi kita, Bima Sakti.

Dalam makalah yang diterbitkan pada Khamis Jurnal Astrophysical, ahli astronomi di Pusat Harvard-Smithsonian untuk Astrophysics dan Institut Pengkomputeran Kosmologi di Durham University di United Kingdom menunjukkan bukti bahawa galaksi kerdil yang mengelilingi kita adalah yang paling tua di alam semesta. Galaksi-galaksi yang kecil dan malang tersebut berpotensi lebih dari 13 bilion tahun, dibentuk pada akhir zaman kegelapan yang disebut "zaman kegelapan" di alam semesta, ketika masalah menjadi sejuk selama kira-kira 100 juta tahun selepas Big Bang.

Tetapi ini bukanlah apa yang mereka cari.

"Ia adalah sesuatu penemuan yang serendipitous di beberapa tahap, kerana kami memulakan projek itu dengan harapan untuk melakukan sesuatu yang lain, yang pada asasnya mengira jumlah galaksi kecil di sekitar galaksi seperti Milky Way," Sownak Bose, Ph.D., rakan pasca doktoral di Pusat Harvard-Smithsonian untuk Astrophysics dan pengarang pertama kajian itu Songsang. "Ini adalah latihan mengira mudah."

Bose dan rakan-rakannya sedang mengkaji fungsi "kilauan" dari galaksi kerdil ini, ukuran yang menggambarkan pembahagian kecerahan dalam kumpulan objek - berapa banyak galaksi kecerahan tertentu yang ada - menggunakan model Lambda Cold Dark Matter, satu standard model kosmologi. Ringkasnya, fungsi kilauan adalah cara menggambarkan galaksi atau kelompok bintang lain yang lebih mudah daripada menggambarkan setiap bintang individu dalam jisim. Apabila mereka mencatatkan fungsi kilat dari jiran galaksi kita yang lemah, Bose dan rakan-rakannya mendapati bahawa galaksi-galaksi itu banyak mengikuti keluk yang lancar, di mana terdapat lebih banyak pengsan dan kurang terang.

Frasa utama di sini, bagaimanapun, adalah "cukup banyak."

"Ia sebenarnya adalah garis lurus dengan sesuatu yang kink di dalamnya, semacam lembah," kata Bose. "Jadi selepas beberapa eksperimen, kita menyedari apa yang sesuai dengan ciri ini adalah skala di mana galaksi peralihan dari mereka yang terbentuk pada awal, hingga akhir zaman kegelapan yang disebut dahulu, dan yang terbentuk kemudian." kata-kata, mereka menyedari bahawa penurunan ini dalam pengedaran galaksi yang cerah dan malap membahagikan galaksi yang lebih tua dari galaksi muda, trend yang sesuai dengan model LCDM, yang memberitahu mereka bahawa mereka berada pada sesuatu.

"Ia mengejutkan bagaimana model kami bersetuju dengan data!" Alis Deason, Ph.D., Fellow Penyelidik Universiti Masyarakat di ICC dan salah seorang pengarang bersama kajian itu, memberitahu Songsang. Tetapi sudah tentu, dia mencatatkan bahawa mereka perlu memastikan ia betul. "Reaksi awal kami adalah keyakinan yang berhati-hati, dan banyak ujian!"

Selepas analisis lanjut, para penyelidik menyimpulkan bahawa galaksi, galaksi yang lebih kecil mestilah terbentuk lebih lama daripada yang lebih baru-baru ini. Sejak bintang di galaksi menghasilkan banyak jisim atom dan pencemaran ketika mereka mati di supernova, jika bintang-bintang berhenti membentuk masa yang lama, galaksi rumah mereka seharusnya kurang dari supernova di dalamnya, menjadikannya redup dari galaksi yang terbentuk lebih baru-baru ini dan mempunyai lebih banyak bahan untuk menarik dari galaksi dan supernova yang lain.

"Kami mendapati bahawa galaksi lama cenderung kurang besar dalam berapa bintang yang mereka ada," kata Bose. "Ia memberi anda gambaran ini di mana galaksi-galaksi kecil membentuk bentuk pertama dan lebih besar dari kemudiannya penggabungan banyak perkara kecil."

Kedua-dua Bose dan Deason berhati-hati melihat bahawa mereka tidak temui galaksi purba ini, tetapi mereka hanya mengenal pasti mereka sebagai sebahagian daripada yang tertua di alam semesta. Walau bagaimanapun, ini adalah masalah besar kerana pemerhatian langsung mengesahkan bahawa model LCDM alam semesta mungkin betul, bermakna fungsi kilauan boleh menjadi cara yang munasabah untuk memberitahu usia galaksi.

Kini mereka telah mengenal pasti galaksi-galaksi lama ini, para penyelidik dapat melihat mereka lebih dekat untuk mengetahui keadaan alam semesta awal.

"Kami ingin meneroka bagaimana kita boleh menggunakan galaksi kerdil kecil untuk mempelajari lebih lanjut tentang alam semesta awal," kata Deason. "Sebagai contoh, apakah sifat mereka (contohnya, komposisi kimia) memberitahu kita tentang peringkat awal pembentukan galaksi ini?"