W latach osiemdziesiątych ubiegłego wieku obserwacje pobliskich galaktyk wykonywane przez Infrared Astronomical Satellite wraz z obserwacjami tła w zakresie dalekiej podczerwieni i fal submilimetrowych przy użyciu satelity Cosmic Background Explorer wykazały, że wszechświat emituje tyle samo energii w zakresie podczerwonym i submilimetrowym co w zakresie optycznym i ultrafioletowym. Skąd się bierze to promieniowanie? Przełom nastąpił wraz z odkryciem dużej populacji bardzo odległych źródeł wyjątkowo jasnych w zakresie fal submilimetrowych. Te tak zwane galaktyki submilimetrowe (SMG) mają jasność setki razy większą od Drogi Mlecznej – część promieniowania pochodzi z procesów formowania gwiazd. Zidentyfikowanie oraz zrozumienie natury owych źródeł okazało się nie lada wyzwaniem ze względu na ich odległość, a tym samym niewielki rozmiar kątowy.
Wielki Teleskop Milimetrowy (LMT – Large Milimeter Telescope) to największy, sterowany teleskop milimetrowy o pojedynczej czaszy zaprojektowany właśnie do obserwacji astronomicznych. Zlokalizowany na szczycie Volcan Sierra Negra na wysokości 4600 metrów teleskop to przedsięwzięcie meksykańsko-amerykańskie, które jest największym i najbardziej złożonym instrumentem naukowym powstałym w Meksyku. Astronomowie CfA Mark Gurwell oraz David Wilner wraz ze współpracownikami wykorzystali nowy teleskop w celu spektroskopowego przeglądu galaktyk submilimetrowych. Celem obserwacji były galaktyki jasne w dalekiej podczerwieni pochodzące z katalogu teleskopu Herschel – owe źródła to odległe jasne SMG grawitacyjnie soczewkowane przez gromady galaktyk, przez co wydają się wyjątkowo jasne.
Jako tracera spektroskopowego zespół użył cząsteczki dwutlenku węgla. Głębokość linii umożliwiła oszacowanie ilości gazu, który to następnie można było porównać z ilością pyłu. Naukowcy w wynikach informują, że znaleziono siedemdziesiąt razy więcej gazu co zgadza się z oczekiwaniami. Gaz umożliwił także określenie przesunięcia dopplerowskiego galaktyki, a tym samym wyznaczenie odległości do niej, czego nie da się zrobić tylko ze zdjęć galaktyki. Najbardziej odległą galaktykę w badanej próbce datuje się na miliard do półtora miliarda lat po Wielkim Wybuchu. Co szczególnie zdumiewające, zgromadzone dane spektroskopowe umożliwiły stwierdzenie, że jeden z obiektów w rzeczywistości jest trzema osobnymi galaktykami, w trzech odległościach od Ziemi, które przypadkowo znajdują się w jednej linii. Nowe wyniki doskonale unaoczniają moc nowego teleskopu i stanowią początek szczegółowej eksploracji źródeł kosmicznych odpowiedzialnych za tło w podczerwieni.
Źródło: MNRAS