Nowy rekord odległości do odległej galaktyki

Zdjęcie wykonane Kosmicznym Teleskopem Hubble'a ukazuje najdalszą znaną dziś naukowcom galaktykę, którą można zaobserwować metodą spektroskopową. Została ona zidentyfikowana w polu galaktyk z przeglądu CANDELS (Cosmic Assembly Near-infrared Deep Extragalactic Legacy Survey). Przesunięcie ku czerwieni tej galaktyki (z=7.7) zostało potwierdzone dzięki obserwacjom za pomocą Teleskopu Spitzera i Teleskopów Kecka. Pomiar przesunięcia ku czerwieni stanowi najbardziej wiarygodną ocenę naszej odległości do danego obiektu kosmicznego. We wstawce widoczna jest fotografia galaktyki w bliskiej podczerwieni, z zaznaczonymi na niebiesko młodymi, jasnymi gwiazdami. Źródło: NASA/ESA/P. Oesch (Yale Univ.)


Naukowcy z Uniwersytetów Yale i Kalifornijskiego przesunęli granicę, do której możemy badać bardzo odległe galaktyki – aż do takiego momentu w historii Wszechświata, gdy liczył on sobie zaledwie 5 procent swego obecnego wieku (13,8 miliardów lat). Odkryli wyjątkowo jasną galaktykę istniejącą już ponad 13 miliardów lat temu - oszacowali jej odległość przy pomocy danych z Kosmicznego Teleskopu Hubble'a, Teleskopu Spitzera oraz naziemnych, 10-metrowych teleskopów Kecka. Udało się potwierdzić, że faktycznie mamy do czynienia z najdalszą znaną dziś astronomom galaktyką.

Galaktyka EGS-zs8-1 została pierwotnie zidentyfikowana na podstawie barw na zdjęciach z Teleskopów Hubble'a i Spitzera. Już wtedy wiadomo było, że jest ona jednym z najjaśniejszych i najbardziej masywnych obiektów wczesnego Kosmosu. W momencie, gdy jej obserwowane dziś światło rozpoczęło swą podróż, była już galaktyką o masie ponad 15 procent obecnej masy Drogi Mlecznej. Ale mogła rosnąć do tej masy przez jedyne 670 milionów lat! Sam Wszechświat był wówczas niezwykle młody. Co więcej, na tym etapie swego życia EGS-zs8-11 wciąż miała ogromne tempo formowania nowych gwiazd – 80 razy większe niż dziś nasza Galaktyka.


Badanie obiektów leżących na tak dużych odległościach i ocena ich właściwości fizycznych to jeden z głównych celów współczesnej astronomii. Widzimy EGS-zs8-1 taką, jaka była w okresie, gdy Wszechświat przechodził ogromne przemiany: wodór międzygalaktyczny przechodził ze stanu neutralnego do zjonizowanego i stawał się tym samym przezroczysty dla światła – innymi słowy miała wówczas miejsce kosmiczna rejonizacja. Wydaje się, że promieniowanie z młodych gwiazd z bardzo wczesnych galaktyk podobnych do EGS-zs8-1 mogło być głównym wyzwalaczem tego procesu. Najnowsze obserwacje łącznie dają nam wiele nowych informacji na temat natury bardzo młodego Kosmosu. Okazuje się bowiem, że ówczesne masywne galaktyki najwyraźniej miały nieco inne własności niż podobne, współczesne obiekty. Dla przykładu: ich obserwowane dziś barwy brały się z bardzo intensywnych procesów gwiazdotwórczych i z oddziałania gwiazd z gazowym ośrodkiem galaktyk.

Co dalej? Nasze „granice poznania” przesunie zapewne jeszcze dalej Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, który zostanie umieszczony na orbicie około roku 2018. Teleskop Webba będzie dodatkowo w stanie dokładnie przeanalizować promieniowanie odległych galaktyk w podczerwieni, dając astronomom jeszcze więcej informacji o naturze ich gazowego ośrodka. Dowiemy się też być może jeszcze więcej na temat tego, jak takie obiekty powstawały.

Cały artykuł: Barone-Nugent et al., The impact of strong gravitational lensing on observed Lyman-break galaxy numbers at 4 <= z <= 8 in the GOODS and the XDF blank fields, MNRAS


Liczba odsłon: 2208


Jedna z wcześniejszych rekordzistek odległości w Kosmosie – galaktyka UDFj-39546284 odkryta przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a (2011). Źródło: HST