Galaktyki pełniące rolę soczewek umożliwiających badanie bardziej odległych galaktyk
W projekcie 3DLENS (3D spectroscopy of lensing cluster fields) wykorzystano obserwacje wykonane w ostatnim czasie przy pomocy aparatury do spektroskopii zintegrowanego pola znajdującej się na teleskopie Very Large Telescope, aby zbadać cechy galaktyk powiększonych przez masywne gromady. Jedno z głównych wyzwań polegało na skorygowaniu efektów powiększenia, aby dotrzeć do najmniejszych skali fizycznych w odległych galaktykach (od 100 pc do 1 kpc) na przestrzenny element rozdzielczości. Zespół opracował i opublikował nowe algorytmy dokonujące takich poprawek i mierzące morfologię oraz kinematykę gazu w odległych galaktykach obserwowanych metodą soczewkowania. W modelowaniu tym wykorzystano pomiary spektroskopowe wielu zdjęć w tej samej gromadzie soczewkującej, co jest możliwe dzięki bardzo dużemu polu widzenia i czułości użytego instrumentu, obejmującego pełny region silnego soczewkowania gromady. Pomiary pokazują, że możliwe jest zmierzenie dobrze uporządkowanych pól prędkości w takich odległych galaktykach. W trakcie formowania się odizolowanych mniej masywnych galaktyk na wczesnym etapie istnienia wszechświata gaz skupiał się w struktury przypominające dyski, które były jednak bardziej burzliwe niż podobne formacje w bardziej lokalnych (a tym samym starszych) galaktykach. Przeprowadzono obserwacje gazu cząsteczkowego w pyle i tlenku węgla (CO), obejmujące region dużego powiększenia dwóch masywnych gromad. Pozwoliło to na wykrycie emisji pyłu w znacznie powiększonych, odległych galaktykach o małej masie, a także uzyskanie wystarczająco wysokiego stosunku sygnału do szumu, by odróżnić emisję pyłu w płaszczyźnie źródłowej. Ponadto, zespołowi udało się po raz pierwszy wykryć continuum pyłu w ekstremalnie odległej galaktyce. W przypadku pomiarów gazu CO, obserwacje przy użyciu jednego teleskopu oraz interferometryczne umożliwiły zmierzenie przejść linii cząsteczkowych w odległych galaktykach o niskiej masie, co otworzyło nową przestrzeń parametrów w jasnych, powiększonych galaktykach widocznych w dalekiej podczerwieni. Było to możliwe dzięki szeroko zakrojonej współpracy w zakresie obserwacji takich galaktyk na różnych długościach fal. Rozpoczęto badanie właściwości węgla w bardzo odległych galaktykach. Badanie pilotażowe pokazało, że galaktyki o małej masie zwykle przejawiają dość silną emisję węgla w ultrafiolecie, co pozwala na rozszerzenie popularnej techniki Lyman-alpha na nową sondę spektroskopową. Po raz pierwszy wykryto też węgiel w ekstremalnie odległej galaktyce.
Słowa kluczowe
Galaktyki, 3DLENS, soczewkująca gromada, Very Large Telescope, galaktyki zaobserwowane metodą soczewkowania grawitacyjnego
