Upptäcka metaller i osynliga galaxer. Bildkredit: ESO Klicka för förstoring
Astronomer, som använder de unika kapaciteterna som erbjuds av den högupplösta spektrografen UVES på ESO: s Very Large Telescope, har hittat ett metallrikt vätemoln i det avlägsna universum. Resultatet kan hjälpa till att lösa det saknade metallproblemet och ger insikt i hur galaxer bildas.
"Vår upptäckt visar att betydande mängder av metaller finns i mycket avlägsna galaxer som är för svaga för att bli direkt synliga", sa C ?? presentera resultaten.
Astronomerna studerade ljuset som avges från en kvasar som ligger 9 miljarder ljusår bort och som delvis absorberas av en annars osynlig galax som sitter 6,3 miljarder ljusår bort längs siktlinjen.
Analysen av spektrumet visar att denna galax har fyra gånger fler metaller än solen. Detta är första gången man hittar en så stor mängd ‘metaller’ i ett mycket avlägset objekt. Observationerna indikerar också att galaxen måste vara mycket dammig.
Nästan alla element som finns i universum bildades i stjärnor, som själva är medlemmar av galaxer. Genom att uppskatta hur många stjärnor som har bildats under universums historia är det möjligt att uppskatta hur mycket metaller som borde ha producerats. Denna uppenbarligen okomplicerade resonemang har emellertid sedan flera år konfronterats med en uppenbar motsägelse: att lägga till mängden metaller som kan observeras idag i avlägsna astronomiska föremål faller under det förutsagda värdet. När bidraget från galaxer som nu observerats på kosmologiska avstånd läggs till det intergalaktiska mediet, beloppet för högst en tiondel av de förväntade metallerna.
Att studera avlägsna galaxer är dock en svår uppgift. Ju längre en galax är, desto svagare är den, och de små eller i själva verket svaga kommer inte att observeras. Detta kan införa svåra förspänningar i observationerna eftersom endast de största och mest aktiva galaxerna plockas upp.
Astronomer kom därför med andra sätt att studera avlägsna galaxer: de använder kvasarer, troligen de ljusaste avlägsna föremål som är kända, som fyr i universum.
Interstellära gasmoln i galaxer, som ligger mellan kvasarerna och oss på samma siktlinje, absorberar delar av ljuset som släpps ut från kvasarna. Det resulterande spektrumet presenterar följaktligen mörka "dalar" som kan tillskrivas kända element. Således kan astronomer mäta mängden metall som finns i dessa galaxer - som i själva verket är osynliga - vid olika epoker.
"Detta kan bäst göras med högupplösta spektrografer på de största teleskopen, till exempel den ultraviolette och synliga Echelle-spektrografen (UVES) på ESO: s Kueyen 8,2-m-teleskop vid Paranal Observatory," förklarade P ?? bf? Roux.
Hennes team studerade i detalj spektrumet för kvasaren SDSS J1323-0021 som visar tydliga indikationer på absorption av ett moln av väte och metaller som ligger mellan kvasaren och oss. Från en noggrann analys av spektrumet fann astronomerna att detta 'system' är fyra gånger rikare på zink än solen. Andra metaller som järn verkar ha kondenserats till dammkorn.
"Om ett stort antal sådana 'osynliga' galaxer med högt metallinnehåll skulle upptäckas, kan de mycket väl lindra det saknade metallproblemet", säger Peroux.
Ursprungskälla: ESO News Release
