Młoda galaktyka w starym Wszechświecie

Przy użyciu Kosmicznego Teleskopu naukowcy z Uniwersytetu Virginia (USA) zidentyfikowali być może najmłodszą galaktykę we Wszechświecie. Wydaje się, że galaktyka karłowata o nazwie I Zwicky 18 liczy sobie jedynie 500 milionów lat. Dla porównania nasza Galaktyka Drogi Mlecznej jest ponad 20 razy starsza - istnieje od około 12 miliardów lat, co jest typowym wiekiem dla znanych nam galaktyk. Znalezisko to dostarcza nowego spojrzenia na procesy formowania galaktyk. Obserwacje obiektu I Zwicky 18 mogą pomóc zrozumieć jak kiedyś wyglądała nasza własna Galaktyka.

 

Galaktyka karłowata I Zwicky 18. Fot. Universytet Virginia.

Przez większą część ewolucji Wszechświata galaktyka pozostawała w formie zalążka - składała się z chmury gazu pierwotnego wodoru i helu. Inne galaktyki już dawno wyszły z tej początkowej fazy rozwoju i zaczęły swe aktywne życie. Galaktyka I Zwicky 18 rozpoczęła aktywny proces formowania gwiazd zaledwie 500 milionów lat temu. Galaktyka oddalona jest od nas o 45 milionów lat świetlnych. To dystans dużo mniejszy niż ten, który dzieli nas od innych młodych galaktyk, dlatego I Zwicky 18 może być wyjątkową okazją do badania szczegółów swojej budowy - innych młodych galaktyk nie widzimy tak dokładnie. Zagadką pozostaje dlaczego gaz w tej karłowatej galaktyce potrzebował aż tak dużo czasu, aby skolapsować i utworzyć pierwsze gwiazdy. Rozwój innych galaktyk przebiegał znacznie szybciej.

I Zwicky 18 jest prawdziwą młodą galaktyką. To nadzwyczajne, bo można by oczekiwać, że galaktyki powstały około miliard lat po Wielkim Wybuchu a nie 13 miliardów lat później. Spodziewamy się tak młodych obiektów na krańcach obserwowalnego Wszechświata, ale nie w lokalnym wszechświecie powiedział profesor Trinh Thuan z Uniwersytetu Virginia, który przeprowadził badania wraz z profesorem Uniwersytetu w Kijowie Yurijem Izotovem (astro-ph/0408391).

Aby dowieść, iż I Zwicky 18 jest nową galaktyką Thuan i Izotov musieli pokazać, że nie ma w niej gwiazd powstałych kilka miliardów lat po Wielkim Wybuchu, czyli z okresu, w którym powstało bardzo wiele gwiazd we Wszechświecie. Trzeba było czekać na obserwacje z Kosmicznego Teleskopu Hubble'a, który miał wystarczającą czułość, aby potwierdzić lub zanegować istnienie starych gwiazd w galaktyce karłowatej. Advanced Camera for Surveys na pokładzie teleskopu Hubble'a potrzebowała bardzo długiego czasu ekspozycji, w którym teleskop zdążył okrążyć Ziemie 25 razy, aby zbadać najsłabsze gwiazdy w galaktyce. Obecność starych gwiazd oznaczałaby, że sama galaktyka I Zwicky 18 jest stara, tak jak inne znane galaktyki. Obserwacje teleskopem Hubble'a potwierdziły młody wiek galaktyki - najstarsze jej gwiazdy mają co najwyżej 500 milionów lat.

Uważa się, że duże galaktyki takie jak Droga Mleczna rosną hierarchicznie - małe galaktyki łączą się tworząc większą galaktykę, tak jak małe strumyki tworzą rwącą rzekę. Potrzebne są bardziej czułe instrumenty, aby przyjrzeć się dokładniej młodej karłowatej galaktyce.

Kolejnym dowodem na młody wiek galaktyki jest skład gazu międzygwiazdowego - głównie wodór i hel, czyli dwa główne pierwiastki, które powstały w czasie Wielkiego Wybuchu. Cięższe pierwiastki jak węgiel, azot, tlen musiały powstać wewnątrz gwiazd. Tych pierwiastków w galaktyce I Zwicky 18 jest jak na lekarstwo, co oznacza, że nie powstały w galaktyce gwiazdy, które zdążyły w swoich wnętrzach wyprodukować te pierwiastki, a w czasie wybuchów supernowych wyrzucić je do ośrodka.

7 grudnia 2004
Źródło | Karolina Zawada

Liczba odsłon: 1112