I ZW 18: galaktyka, która odkrywa historię Wszechświata

Naukowcy szacują, że pierwsze galaktyki powstawały już jakieś 13,3 miliarda lat temu. Składały się one głównie z wodoru i helu, czyli pierwotnych, najwcześniej utworzonych pierwiastków. Galaktyki takie, choć niezwykle z naukowego punktu widzenia ciekawe, są trudne do zbadania ze względu na ich ogromne odległości. Jednak można obserwować podobne galaktyki w naszym bliskim otoczeniu.

Jedną z takich galaktyk jest obiekt I Zw 18. To galaktyka karłowata, która ma przy okazji wyjątkowo niską metaliczność. W astrofizyce metaliczność oznacza tyle, co zawartość metali w danym ciele, a za metale uważa się wszystkie pierwiastki cięższe od wodoru i helu. Mała metaliczność powinna być z konieczności typowa dla galaktyk pierwotnych sprzed miliardów lat.


Naukowcy zdołali zaobserwować w tej małej, karłowatej galaktyce duży obszar złożony głównie ze zjonizowanego helu – postaci pierwiastka, która jest bardziej powszechna właśnie w bardzo odległych galaktykach z niską zawartością metali. Obecność zjonizowanego helu wskazuje na to, że w bliskiej okolicy musiały istnieć jakieś obiekty wysyłające silne promieniowanie, wystarczające do przerwania wiązań elektronowych w atomach helu neutralnego (elektrycznie obojętnego).

Naukowcy z zespołu C. Kehriga zaproponowali właśnie nowe wyjaśnienie pochodzenia dosyć enigmatycznych źródeł takiego promieniowania w galaktyce I Zw 18. Odkrycia można było dokonać dzięki obserwacjom wykonanym przy pomocy spektrografu PMAS zainstalowanego na 3,5 metrowym teleskopie w Obserwatorium Calar Alto w Hiszpanii. To właśnie dzięki niemu uzyskano bardzo dokładną mapę tego rejonu, na której dało się szukać potencjalnych źródeł promieniowania jonizującego.

Typowe źródła takiego promieniowania, w tym masywne, młode i gorące gwiazdy Wolfa-Rayeta, nie mogłyby dostarczyć wystarczającej energii niezbędnej do zjonizowania otoczki obserwowanej wokół I Zw 18. Naukowcy poszukiwali więc całkiem innych źródeł. Wskazują na możliwy wpływ najgorętszych istniejących we Wszechświecie, a przy okazji bardzo ubogich w metale gwiazd. Warto jednak dodać, że takich hipotetycznych gwiazd do tej pory nigdzie jeszcze w Kosmosie nie zaobserwowano – nie tylko w tej galaktyce, ale i w innych. Byłyby to tzw. gwiazdy III populacji, przewidywane już wcześniej przez modele teoretyczne i złożone wyłącznie z wodoru i helu, a przy tym setki razy masywniejsze od Słońca. To właśnie one mogłyby mieć kluczową rolę w epoce rejonizacji wczesnego Wszechświata.Czy tak było faktycznie – jeszcze nie wiadomo. Póki co jednak opisywane tu badania wyraźnie pokazują, że historii całego Wszechświata można się uczyć także poprzez obserwację naszego współczesnego, bliskiego kosmicznego sąsiedztwa.



Cały artykuł: C. Kehrig et al., The Extended He II lambda4686-emitting Region in IZw 18 Unveiled: Clues for Peculiar Ionizing Sources, ApJ

Liczba odsłon: 1233