Swissuniversities (https://www.swissuniversities.ch)

Ivana Orlitová/Stoklasová, Astronomický ústav Akademie věd, v.v.i.

101 350,91CHF

Geneva University, Department of Astronomy

Použili jsme kód transferu radiace k interpretaci Lyman-alfa spektra 30 galaxií v blízkém kosmu. Zjistili jsme, že kinematika neutrálního plynu hraje rozhodující roli pro Lyman-alfa únik ze systémů bohatých na plyn. Paralelně jsme hledali systémy, kde by množství neutrálního plynu bylo určujícím faktorem: našli jsme je mezi nedávno objevenými kompaktními trpasličími galaxiemi společně nazývanými Green Peas („zelený hrášek“). Provedli jsme predikci na základě studie Lyman-alfa spektra, že množství neutrálního plynu v Green Peas je tak malé, že nejen Lyman-alfa, ale také ionizující záření může uniknout z těchto galaxií. K otestování této hypotézy jsme úspěšně navrhli nová pozorování Hubblovým kosmickým teleskopem. Nedávno jsme získali údaje, které potvrzují naši predikci. Tyto výsledky mají velký dopad na naše chápání evoluce vesmíru od jeho raných stádií: naše detekce ionizujícího záření unikajícího z galaxie potvrzuje velmi důležitou úlohu, kterou trpasličí galaxie hrály při reionizaci vesmíru po jeho době temna (Dark Ages).

Výsledky byly prezentovány na konferencích (Stockholm 2013, 2014, Ženeva 2014, Groningen 2015), seminářích (Grenoble 2013, Minneapolis 2015, Amherst 2015) a zveřejněny v mezinárodních významných časopisech (např. Verhamme, Orlitova, Schaerer & Hayes 2015, Astronomy & Astrophysics 578, A7).

Práce, která byla zahájena na projektu Sciex, má své přímé pokračování, stážistka získala postgraduální grant od České vědecké nadace a pokračuje v aktivní práci zaměřené na Lyman-alfa fyziku a spolupráci s Univerzitou v Ženevě a dalšími univerzitami v rámci velkého mezinárodního týmu. Stážistka nedávno získala možnost provádět pozorování na Hubblově vesmírném teleskopu pro dva projekty jako hlavní výzkumník a účastní se pěti dalších projektů jako spoluvýzkumník. Pozorování vedla k hlavním zjištěním přijatým k publikování v prestižních časopisech, jako je např. Nature (Izotov, Orlitova, Schaerer et al., Nature, v tisku).
Celkově stážistka spolupracovala na deseti významných pracích vycházejících z projektu Sciex a jeho pokračování.

Průzkum počátečního vesmíru je v dnešní době jednou ze základních hnacích sil vědy v oblasti astronomického pozorování a simulací, s cílem porozumět vytváření kosmologické struktury a reionizaci vesmíru prvními hvězdami. Detekce galaxií s velkým červeným posuvem a určení jejich vlastností bylo ve velké míře možné díky řadě Lyman-alfa emise. Ovšem rezonanční povaha této velmi důležité řady, s výraznými účinky radiačního transferu, činí interpretaci pozorování komplexní. Proto jsou podrobné studie místních galaxií nutné k pochopení fyziky Lyman-alfa emise a jejího transportu skrze mezihvězdný plyn a prach. Navrhujeme provést takovou studii na jedinečném příkladě dvaceti blízkých galaxií, které v současné době pozoruje skupina Prof. Schaerera a jeho spolupracovníků pomocí Hubblova vesmírného teleskopu a s ostatním spektroskopickým zařízením na teleskopech založených na velkém prostoru. Prozkoumáme účinky obsahu a rozložení prachu, mezihvězdnou střední geometrii a kinematiku, morfologii galaxie, účinky orientace a možné proudění, a vyhodnotíme Lyman-alfa viditelnost a profily řady. Budeme interpretovat kosmicky vyřešené a integrované údaje modelováním profilů Lyman-alfa řady za použití 3D nejmodernějších transferových kódů záření vyvinutých v Ženevě. Výsledky budou mít přímé konsekvence nejen pro pochopení místních, vyvinutých galaxií, ale také pro odvození vlastností nejvzdálenějších, nejstarších galaxií, které měly výrazný vliv na vesmír, jak ho známe dnes.