Mengapa ada begitu banyak galaksi bergeser biru di ruang angkasa

NASA merilis gambar luar angkasa ini. Cara cahaya bergeser vis-a-vis ekspansi alam semesta seharusnya bekerja adalah dengan membuat galaksi terjauh sebagian besar tampak bergeser merah. Tapi citra NASA menunjukkan sedikit keseimbangan antara pergeseran biru dan merah. Mengapa demikian?

Anda tidak dapat mengukur pergeseran merah galaksi dengan melihat gambar warna yang salah. Gambar yang diambil melalui berbagai filter ditumpuk dan diwarnai agar sesuai. Anda dapat mengatakan bahwa galaksi biru memang lebih biru daripada galaksi merah, tetapi tidak ada skala absolut yang dapat digunakan untuk menilai pergeseran merah dengan mata.

Kedua, tidak ada detail di halaman web NASA, tetapi kamera ACS dan WFC3 memiliki kemampuan inframerah dekat. Jadi saya akan berpikir bahwa gambar ini adalah gambar informasi warna-keliru visual yang memanjang dengan baik dari apa yang dapat dilihat mata. Jadi, bahkan benda-benda yang terlihat biru mungkin memiliki spektrum yang memuncak pada panjang gelombang merah, sementara apa pun yang tampak merah sebenarnya adalah inframerah!

Namun, lebih dari ini, untuk menilai seperti apa penampilan redshifted sebuah galaksi, Anda perlu mengetahui seperti apa galaksi itu dengan nol redshift. Artinya, cahaya yang dipancarkan dalam ultraviolet bisa di-redshift menjadi bagian spektrum yang terlihat. Sangat mungkin bahwa warna visual dari sebuah galaksi redshifted tidak akan mengubah sangat banyak sekali jika galaksi yang dipancarkan banyak cahaya UV di nya kerangka acuan atau sama-sama, jika dipancarkan banyak cahaya yang sangat merah yang kemudian redshifted dari teleskop rentang sensitivitas.

Akhirnya, mungkin ada beberapa astrofisika asli yang terjadi. Banyak galaksi yang jauh lebih biru daripada galaksi terdekat karena mereka sedang mengalami pembentukan bintang yang kuat. Daerah pembentuk bintang masif memancarkan cahaya UV yang berlebihan yang dialihkan ke optik.

Akhirnya, akhirnya! Banyak galaksi dalam gambar akan cukup dekat dan tidak akan terlalu tergeser.

Ada dua faktor di sini.

Pertama, untuk membangun gambar seperti ini, beberapa filter optik digunakan, dan kemudian ini digabung untuk memberikan gambar. Warna yang Anda lihat karena itu bukan warna "benar" (tidak mungkin, cahaya yang Anda lihat terlalu redup bagi mata manusia) tetapi dipilih untuk mengeluarkan detail dalam gambar. Galaksi yang berwarna biru dalam gambar mungkin sebenarnya tidak berwarna biru.

Kedua, pergeseran merah berarti bahwa semua cahaya bergeser, Jika sebuah galaksi memancarkan spektrum cahaya yang luas, ultraviolet bergeser ke yang terlihat, karena merah bergeser ke inframerah, warna yang tampak tidak banyak berubah. Jadi warna yang tampak, merah atau biru tidak memberi tahu Anda tentang pergeseran merah setiap galaksi.

Untuk mengukur pergeseran merah Anda memerlukan spektrum detail. Spektrum akan mencakup garis spektral, yang memiliki frekuensi yang diketahui. Dengan memperhatikan pergeseran garis-garis ini pergeseran merah diukur.

Berbagai warna yang Anda lihat di sini mungkin merupakan konsekuensi dari jenis bintang di setiap galaksi. Galaksi dengan bintang yang lebih muda tampak lebih biru, dan ini mungkin ditekankan dalam gambar (tapi ingat itu bukan "warna asli")

Ini bukan masalah pewarnaan gambar karena ada masalah dengan evolusi galaksi yang disebut " FBG - Faint Blue Galactal berlebihan " yang tidak memiliki penjelasan yang memuaskan. Ada referensi penting yang tidak disebutkan dalam artikel WP.

Penjelasan satu halaman masalah (kelebihan galaksi biru dan laskar di z> 2) dan keadaan saat ini dapat dibaca di GUAIX-Masalah galaksi biru samar

dari Evolusi Struktur Galaksi Dari Waktu Kosmik Christopher J. Conselice (2014)

Selain kelebihan biru yang pudar, jelas bahwa ada juga kelebihan yang aneh, seringkali untuk galaksi yang paling samar. Analisis yang lebih dalam menunjukkan bahwa, dengan menggunakan struktur optik kerangka galaksi yang tersisa, urutan Hubble hampir sepenuhnya tidak ada di z> 2, dan hanya pada z ∼ 1.5 barulah spiral dan elips menjadi umum seperti galaksi aneh

dari FAINT BLUE GALAXIES, Richard S. Ellis, 1997

untuk penurunan cepat dalam tingkat pembentukan bintang rata-rata volume galaksi lapangan sejak pergeseran merah z ≈ 1. Bersama-sama dengan ukuran sudut kecil dan pergeseran merah rata-rata dari sumber yang dapat dideteksi yang paling samar, hasil ini dapat dipahami dalam model hierarkis di mana sebagian besar pembentukan bintang terjadi pada pergeseran merah antara z ≈ 1−2. Proses fisik yang bertanggung jawab atas kematian berikutnya dari populasi galaksi biru yang samar tetap tidak jelas. Beberapa fitur membingungkan muncul yang secara kolektif telah disebut sebagai masalah galaksi biru yang samar (Kron 1978). Dalam manifestasinya yang paling sederhana, kelebihan nyata dari galaksi biru pudar terlihat pada sumber yang menghitung jumlah yang diperkirakan berdasarkan sifat galaksi lokal. Versi yang lebih spesifik dari masalah yang menarik banyak perhatian mengikuti hasil survei redshift redup pertama (Broadhurst et al 1988, Colless et al 1990). Data count-redshift dari survei ini tidak menyelesaikan masalah angka dengan mengungkapkan kisaran pergeseran merah (baik redshift rendah atau tinggi) di mana populasi tambahan ini dapat ditempatkan secara logis. Hipotesis evolusi yang relatif kompleks kemudian diusulkan untuk merekonsiliasi hasil-hasil ini, termasuk evolusi yang bergantung pada luminositas, penggabungan galaksi, dan keberadaan populasi sumber baru yang hadir pada pergeseran merah yang sederhana tetapi, secara misterius, tidak ada secara lokal Data count-redshift dari survei ini tidak menyelesaikan masalah angka dengan mengungkapkan kisaran pergeseran merah (baik redshift rendah atau tinggi) di mana populasi tambahan ini dapat ditempatkan secara logis. Hipotesis evolusi yang relatif kompleks kemudian diusulkan untuk merekonsiliasi hasil-hasil ini, termasuk evolusi yang bergantung pada luminositas, penggabungan galaksi, dan keberadaan populasi sumber baru yang hadir pada pergeseran merah yang sederhana tetapi, secara misterius, tidak ada secara lokal Data count-redshift dari survei ini tidak menyelesaikan masalah angka dengan mengungkapkan kisaran pergeseran merah (baik redshift rendah atau tinggi) di mana populasi tambahan ini dapat ditempatkan secara logis. Hipotesis evolusi yang relatif kompleks kemudian diusulkan untuk merekonsiliasi hasil-hasil ini, termasuk evolusi yang bergantung pada luminositas, penggabungan galaksi, dan keberadaan populasi sumber baru yang hadir pada pergeseran merah yang sederhana tetapi, secara misterius, tidak ada secara lokal

Saya menggunakan pencarian gambar untuk menemukan versi dengan lebih detail (Pencarian Gambar Google sangat bagus untuk hal semacam ini) tentang bagaimana itu diambil, saluran RGB di mage diambil dengan IR, Visual, dan Blue filter masing-masing.

Cluster galaksi utama di dalamnya, Abel 2744 , hanya berada pada pergeseran merah 0,3; jadi warnanya tidak jauh dari apa yang bisa kita lihat secara visual (dengan mata yang jauh lebih baik).

Juga, hanya dengan melihat gambar tidak memberi Anda cara untuk membedakan antara galaksi yang relatif dekat tetapi redup atau lebih jauh tetapi cerah. Namun saya menduga sebagian besar galaksi biru kecil adalah anggota Abel 2744 yang lebih kecil, bukan objek yang sangat jauh yang memerlukan pergeseran biru besar untuk membatalkan pergeseran merah dari mantan.