For cirka et årti siden stødte standardkosmologiske modeller på et lille problem, når de blev anvendt på Mælkevejen ... manglende satellitgalakser. Så hvad skete der med de andre 480, der skulle være derude? Enten findes de ikke - eller vi kan ikke se dem af en eller anden grund. Takket være forskning udført af LIDAU-projektet og to forskere fra Observatoire Astronomique de Strasbourg, har vi måske bare et svar.
Cirka 150 millioner år efter Big Bang begyndte universets første stjerner at optræde ud af den kolde, elektrisk neutrale brint og heliumgas, der fyldte den. Da deres intense lys skar gennem hydrogenatomerne, vendte det dem tilbage til deres plasmatilstand i en proces kaldet reionisering. Ting begyndte virkelig at varme op derfra… gas begyndte at undslippe tyngdekraften i galakser med lav masse, og som en konsekvens mistede de deres stjernedannende evner. Ved at beregne de observerbare konsekvenser af denne proces demonstrerede Pierre Ocvirk og Dominique Aubert, at Mælkevejens første stjerner havde magten til reionisering, og det "er faktisk en vigtig proces i standardmodellen for galaksdannelse." Denne foto-fordampningstilstand forklarer pænheden og alderen for Mælkevejen-ledsagere og giver op til, at satellitgalakser er sjældne i dette kvarter.
”På den anden side betyder deres følsomhed over for UV-stråling at satellitgalakser er gode sonder til genoptagelsesepoken. Desuden er de relativt i nærheden, fra 30000 til 900000 lysår, hvilket gør det muligt for os at studere dem i detaljer, især med den kommende generation af teleskoper. ” siger Ocvirk. "Især kunne undersøgelsen af deres stjernernes indhold med hensyn til deres placering give os dyrebar indsigt i strukturen i det lokale UV-strålingsfelt under reioniseringen."
Den nuværende teori siger, at denne foto-fordampning simpelthen var forårsaget af nærliggende galakser, hvilket resulterede i en ensartet begivenhed - men den nye model bygget af de to franske forskere beviser denne antagelse forkert. Deres numeriske simulering i høj opløsning redegør for dynamikken i mørke stofhaloer fra begyndelse til slut, samt deres resulterende gas påvirkede stjernedannelse og UV-stråling.
”Det er første gang, at en model redegør for virkningen af den stråling, der udsendes af de første stjerner dannet i midten af Mælkevejen, på dens satellitgalakser. I modsætning til tidligere modeller er strålingsfeltet, der produceres i denne konfiguration, ikke ensartet, men falder i intensitet, når man bevæger sig væk fra kilden. ” forklarer Ocvirk. ”På den ene side ser satellitgalakserne tæt på det galaktiske centrum, at deres gas fordamper meget hurtigt. De danner så få stjerner, at de ikke kan påvises med aktuelle teleskoper. På den anden side oplever de mere fjerntliggende satellitgalakser gennemsnitligt en svagere bestråling. Derfor formår de at holde deres gas længere og danne flere stjerner. Som en konsekvens er de lettere at opdage og fremstå som flere. ”
Hvor faldt de oprindelige antagelser kort? I tidligere modeller antages reionisering at ske over en jævnt fordelt UV-baggrund, men MIlky Way's første stjerner havde allerede gjort sin skade ved at forbruge dens satellitter. Som undersøgelsen antyder, er vores egen galakse ansvarlig for manglen på mindre ledsagere.
Siger Ocvirk; ”Dette nye scenarie har dybe konsekvenser for dannelsen af galakser og fortolkningen af de store astronomiske undersøgelser, der kommer. Faktisk er satellitgalakser påvirket af vores galakas tidevandsfelt og kan langsomt fordøjes i vores galaks stjernernes glorie. De kan også strækkes til filamenter og danne stjernestrømme. ”
Det er et meget interessant nyt koncept og vil være et af de vigtigste videnskabelige mål for Gaia-rummissionen, der er planlagt til lancering i 2013. Indtil da fortsætter teamet Observatoire Astronomique de Strasbourg i deres bestræbelser på yderligere at forstå stråleprocesser under reionisering.
Original historiekilde: Observatoire Astronomique de Strasbourg Pressemeddelelse. For yderligere læsning: En underskrift af den interne reionisering af Mælkevejen og LIDAU-samarbejdet (Light In the Dark Ages of the Universe).
