Kosmisk brydningskamp:Ny model afslører, hvad farven på en galakse fortæller om dens afstand

Galakser kommer i en række farver, hvor hver nuance afslører spor om de kosmiske objekters alder og afstand. Et internationalt hold af forskere, herunder forskere fra Max Planck Institute for Astrophysics og University of Edinburgh, har nu udviklet en ny model, der forudsiger farven og lysstyrken af ​​galakser baseret på deres afstand. Resultaterne giver værdifuld indsigt i dannelsen og udviklingen af ​​den mangfoldige population af galakser i universet.

Hovedforfatter af undersøgelsen, Dr. Brent Tully fra University of Hawaii's Institute for Astronomy, forklarer motivationen bag forskningen:"Når astronomer ser ud i universet med deres teleskoper, kigger de tilbage i tiden. Lyset, vi ser fra Det kan tage millioner eller endda milliarder af år at nå frem til fjerntliggende galakser, men det er stadig en udfordring at måle afstande til galakser, især dem, der er længst væk.

Holdet forsøgte at overvinde denne udfordring ved at udvikle en ny metode til at estimere afstanden til galakser udelukkende baseret på deres farver og lysstyrker. De brugte Sloan Digital Sky Survey, en af ​​de største astronomiske undersøgelser, der nogensinde er udført, som giver omfattende fotometriske data om millioner af galakser, hver tildelt en bestemt kategori baseret på dens farve.

"Vores nye model udnytter en kombination af fysiske egenskaber ved galakser, såsom deres stjernepopulationer, støvindhold og indre struktur," siger medforfatter Dr. Samuel Boissier fra Max Planck Institute for Astrophysics. "Tilgangen sætter os i stand til at forudsige galaksernes farver og lysstyrker med bemærkelsesværdig nøjagtighed, hvilket i sidste ende giver os mulighed for at udlede deres afstande uden at stole på direkte målinger."

Ved at anvende deres model på over en million galakser fandt forskerne en klar sammenhæng mellem galaksernes farver og deres afstande. Galakser med rødere farver var typisk længere væk, mens galakser med blåere farver var tættere på. Dette forhold gælder på tværs af alle galaksetyper, fra spiralgalakser som vores Mælkevej til mere kompakte elliptiske galakser.

Dr. Ehsan Kourkchi fra Max Planck Institute for Astrophysics fremhæver betydningen af ​​resultaterne:"Vi har nu et kraftfuldt værktøj til at estimere afstanden til galakser hurtigt og effektivt, hvilket åbner nye muligheder for at studere kosmos. Dette kosmiske farve-afstandsforhold er især nyttig til meget fjerne galakser, hvor det bliver mere og mere udfordrende at måle afstande ved hjælp af andre metoder."

Den nye model udgør et afgørende springbræt for kommende storskala galakseundersøgelser, såsom Legacy Survey of Space and Time (LSST), der har til formål at kortlægge hele den synlige himmel i hidtil uset detaljer. Med evnen til nøjagtigt at estimere afstandene til enorme antal galakser, vil astronomer få transformativ indsigt i universets struktur i stor skala og dets udvikling over milliarder af år.