A&A særligt problem:VLA-COSMOS 3 GHz stort projekt

Astronomi og astrofysik udgiver en serie på seks artikler, der viser resultaterne af VLA-COSMOS 3 GHz Large Project. Ledet af forskere ved universitetet i Zagreb, holdet brugte Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) teleskopet til at observere et to kvadrat graders himmelstrøg kaldet COSMOS -feltet, i en varighed på 384 timer. Astronomerne opnåede et af de klareste (højeste vinkelopløsning) og dybeste (mest følsomme) radiobilleder, der nogensinde er produceret over et så stort område af himlen. I radioen '' skymap '', holdet opdagede næsten 11000 galakser. De nye radiodata er blevet kombineret med optiske, infrarød, og røntgenobservationer fra verdens førende teleskoper.

Radiolys blokeres ikke af de store skyer af interstellært støv, der ofte opholder sig i galakser. Det betyder, at radiobølger kan bruges til at opdage nyfødte stjerner inden for galakser, da disse stjerner er skjult ved andre bølgelængder. Astronomerne brugte den nye undersøgelse til at undersøge, hvordan mængden af ​​radiolys, der kommer fra en galakse, relaterer sig til den hastighed, hvormed galaksen danner nye stjerner. De studerede også, hvordan denne hastighed har ændret sig i løbet af universets historie. De fandt ud af, at galakser producerede flest stjerner, da universet var omkring 2,5 milliarder år gammelt, en femtedel af sin nuværende alder. I denne periode, omkring en fjerdedel af alle nyfødte stjerner blev skabt i massive galakser. Astronomerne fandt også, at der forekom 15-20% mere stjernedannelse i galakser i det tidlige univers, end man tidligere havde troet. Det betyder, at støvskyer sandsynligvis vil gemme mange nyfødte stjerner.

Den nye radioundersøgelse har også givet et unikt indblik i galakser, der indeholder aktivt voksende supermassive sorte huller i deres centre. Disse galakser kaldes aktive galaktiske kerner (AGN). Materiale, der kredser rundt og falder ned i det sorte hul, kan frigive enorme mængder energi. Brug af de nye radiodata, astronomerne opdagede mere end 1000 AGN, der ser ud til at være "normale" galakser ved hver anden bølgelængde. Kun deres radioemissions signaturer forråder deres skjulte sorte hulaktivitet. Disse radiodetekterede AGN er særligt interessante, da de kan repræsentere en population af AGN, der kan påvirke den endelige skæbne for deres værtsgalakser. Fysiske processer i forbindelse med det supermassive sorte hul, der føder, kan opvarme gassen i og omkring galaksen, forhindrer dannelsen af ​​nye stjerner og standser galaksernes vækst i vækst. Astronomerne sammenlignede AGN -varmeprocessen, der antages i kosmologiske simuleringer, med det, de opdagede i de nye radiodata. De fandt en stærk lighed mellem de to. Kvaliteten af ​​de nye data tillod, at denne test blev udført til et kosmisk tidspunkt, hvor universet kun var omkring 2,5 milliarder år gammelt.

De videnskabelige fund i denne nye radioundersøgelse er vigtige, fordi de giver flere oplysninger om, hvordan og hvorfor galakser har udviklet sig siden de blev dannet efter big bang op til i dag. Denne undersøgelse vil også tjene som grundlag for store, næste generations radioundersøgelser, herunder den kommende VLA Sky Survey (VLASS) og de planlagte undersøgelser, der vil bruge det internationale Square Kilometer Array (SKA) teleskop.