کهکشانهای با انتقال به سرخ بالا و تکامل کیهانی
رصد کهکشانها در انتقال به سرخ بالا به ستارهشناسان این امکان را میدهد که به گذشته نگاه کنند و شکلگیری کهکشانها را مشاهده کنند، و نحوه تغییر شکلگیری ستارهها و ویژگیهای کهکشانها را در طول تاریخ کیهانی ترسیم کنند.
Definition
کهکشانهای با انتقال به سرخ بالا، کهکشانهایی هستند که در فواصل کیهانی بزرگ دیده میشوند، که نور آنها زمانی که جهان جوان بود منتشر شده است؛ مطالعه آنها تکامل کیهانی، تغییر در جمعیت کهکشانها و نرخ جهانی تشکیل ستاره در طول تاریخ جهان را ردیابی میکند.
Scope
این موضوع شامل تکنیکهای مورد استفاده برای یافتن کهکشانهای دوردست، مانند روش شکست لیمان، اوج و فرود چگالی نرخ تشکیل ستاره کیهانی، تکامل اندازهها، جرمها و مورفولوژی کهکشانها با انتقال به سرخ، نقش کهکشانهای اولیه در باز یونیزاسیون کیهانی، و تأثیر بررسیهای میدان عمیق و فروسرخ است.
Core questions
- کهکشانها در جهان دوردست و اولیه چگونه شناسایی و تأیید میشوند؟
- چگالی نرخ تشکیل ستاره کیهانی در طول زمان چگونه تکامل یافته است؟
- اندازهها، جرمها و اشکال کهکشانها با انتقال به سرخ چگونه تغییر میکنند؟
- کهکشانهای اولیه چه نقشی در باز یونیزاسیون جهان ایفا کردند؟
Key theories
- تکنیک شکست لیمان
- کهکشانهای ستارهساز دوردست با افت شدید در طیف خود در سمت آبی حد لیمان شناسایی میشوند، که امکان انتخاب نمونههای بزرگ را به صورت فوتومتری بر اساس انتقال به سرخ فراهم میکند.
- تاریخچه تشکیل ستاره کیهانی
- نرخ تشکیل ستاره میانگین حجمی از زمانهای اولیه تا اوج خود تقریباً ده میلیارد سال پیش افزایش یافت و از آن زمان کاهش یافته است، که جدول زمانی رشد کهکشان را تعریف میکند.
- کهکشانهای اولیه و باز یونیزاسیون
- تصور میشود که نسلهای اول کهکشانها فوتونهای فرابنفش را تولید کردهاند که هیدروژن بین کهکشانی را باز یونیزه کردهاند، و شکلگیری کهکشان را به یک گذار کیهانی مهم مرتبط میکنند.
Clinical relevance
مشاهدات انتقال به سرخ بالا مستقیمترین سابقه چگونگی تکامل کهکشانها و جهان را ارائه میدهند، و جدول زمانی تجربی را فراهم میکنند که نظریههای شکلگیری کهکشان باید با آن مطابقت داشته باشند و طراحی تلسکوپهای فضایی میدان عمیق و فروسرخ را هدایت میکنند.
History
بررسیهای تصویربرداری عمیق در دهه ۱۹۹۰، از جمله میدان عمیق هابل و انتخاب شکست لیمان استیدل، جهان با انتقال به سرخ بالا را برای مطالعه سیستماتیک گشود. نمودار ماداو حاصل از تاریخچه تشکیل ستاره کیهانی، که با بررسیهای چندطولی و فروسرخ اصلاح شد، به سنگ محک تکامل کهکشان تبدیل شد.
Key figures
- Charles Steidel
- Piero Madau
- Mark Dickinson
Related topics
Seminal works
- steidel1996
- madau2014
- dayal2018
Frequently asked questions
- چرا مشاهده کهکشانهای دوردست به معنای نگاه به گذشته است؟
- نور با سرعت محدودی حرکت میکند، بنابراین نور یک کهکشان بسیار دور میلیاردها سال پیش از آن خارج شده است. بنابراین، دیدن کهکشانهای با انتقال به سرخ بالا آنها را همانطور که در جهان اولیه بودند نشان میدهد، نه آنطور که امروز هستند.
- انتقال به سرخ چیست؟
- انتقال به سرخ کشیدگی نور به طول موجهای بلندتر است که در حین حرکت در جهان در حال انبساط رخ میدهد. انتقال به سرخ بالاتر به این معنی است که نور زودتر منتشر شده و مسافت بیشتری را طی کرده است، بنابراین انتقال به سرخ به عنوان معیاری برای فاصله کیهانی و زمان نگاه به گذشته عمل میکند.