Odległa galaktyka na obrazie Ultra Deep Field Hubble'a. Źródło zdjęcia: Hubble. Kliknij, aby powiększyć.
Dwa z wielkich obserwatoriów NASA, Spitzer i Teleskop Kosmiczny Hubble'a, połączyły siły, aby „zważyć” gwiazdy w kilku odległych galaktykach. Jedna z tych galaktyk, jedna z najodleglejszych, jakie kiedykolwiek widzieliśmy, wydaje się niezwykle masywna i dojrzała na swoje miejsce w młodym wszechświecie.
Było to zaskoczeniem dla astronomów, ponieważ powszechnie uważa się, że najwcześniejsze galaktyki we wszechświecie były znacznie mniejszymi stowarzyszeniami gwiazd, które stopniowo łączyły się, tworząc wielkie galaktyki, takie jak nasza Droga Mleczna.
„Wydaje się, że ta galaktyka o nazwie HUDF-JD2 szybko się powiększyła w ciągu pierwszych kilkuset milionów lat po Wielkim Wybuchu. Zrobił około ośmiokrotnie większą masę w gwiazdach niż w naszej Drodze Mlecznej, a potem, równie nagle, przestał tworzyć nowe gwiazdy ”- powiedział Bahram Mobasher z Space Telescope Science Institute, Baltimore i Europejska Agencja Kosmiczna, Paryż .
Galaktyka została wskazana wśród około 10 000 innych na niewielkim skrawku nieba zwanym Hubble Ultra Deep Field (UDF). Uważa się, że galaktyka jest tak daleko, jak najbardziej odległe znane galaktyki. To epoka, w której wszechświat miał zaledwie 800 milionów lat. To około pięć procent wieku wszechświata wynoszącego 14 miliardów lat.
Naukowcy badający UDF znaleźli tę galaktykę na obrazach podczerwonych Hubble'a. Spodziewali się, że będzie młoda i mała, podobnie jak inne znane galaktyki w podobnych odległościach. Zamiast tego znaleźli dowody, że galaktyka jest niezwykle dojrzała i znacznie bardziej masywna, a jej gwiazdy wydają się istnieć od dawna.
Obraz UDF w świetle optycznym Hubble'a to najgłębsze zdjęcie, jakie kiedykolwiek zrobiono, ale ta galaktyka nie była widoczna. Wskazuje to, że znaczna część światła optycznego galaktyki została pochłonięta przez podróże miliardów lat świetlnych przez interweniujący gazowy wodór. Galaktykę wykryto za pomocą kamery bliskiej podczerwieni Hubble'a i spektrometru wielu obiektów. Został również wykryty przez kamerę na podczerwień w Very Large Telescope (VLT) w Europejskim Obserwatorium Południowym. Przy dłuższych falach podczerwieni jest bardzo słabo czerwony.
Wielką niespodzianką jest to, o ile jaśniejsza jest galaktyka w obrazach podczerwieni o jeszcze większej długości fali z Kosmicznego Teleskopu Spitzer. Spitzer jest wrażliwy na światło starszych, bardziej czerwonych gwiazd, które powinny stanowić większość masy w galaktyce. Jasność podczerwieni galaktyki sugeruje, że jest ogromna. „To byłaby całkiem duża galaktyka nawet dzisiaj”, powiedział Mark Dickinson z National Optical Astronomy Observatory, Tucson, Ariz. „W czasach, gdy wszechświat miał zaledwie 800 milionów lat, jest pozytywnie gigantyczny” - dodał.
Obserwacje Spitzera były również niezależnie zgłaszane przez Laurence'a Eylesa z University of Exeter w Wielkiej Brytanii i Haojinga Yana ze Spitzer Science Center, Pasadena, Kalifornia. Odkryli również dowody na istnienie dojrzałych gwiazd w bardziej zwykłych, mniej masywnych galaktykach w podobnych odległościach, gdy wszechświat miał mniej niż miliard lat.
Nowe obserwacje zgłoszone przez Mobashera rozszerzają to pojęcie zaskakująco dojrzałych „małych galaktyk” na obiekt, który jest może 10 razy masywniejszy i który zdawał się formować swoje gwiazdy jeszcze wcześniej w historii wszechświata.
Zespół Mobashera oszacował odległość do tej galaktyki, łącząc informacje dostarczone przez obserwacje Hubble'a, Spitzera i VLT. Na względną jasność galaktyki przy różnych długościach fal ma wpływ rozszerzający się wszechświat i pozwala astronomom oszacować jego odległość. Mogą również dowiedzieć się o składzie galaktyki pod względem masy i wieku jej gwiazd. Potrzeba następnej generacji teleskopów, takich jak podczerwień Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, aby potwierdzić odległość galaktyki.
Podczas gdy astronomowie ogólnie uważają, że większość galaktyk została zbudowana fragmentarycznie przez połączenie mniejszych galaktyk, odkrycie tego obiektu sugeruje, że co najmniej kilka galaktyk powstało szybko dawno temu. Dla tak dużej galaktyki byłoby to niezwykle wybuchowe wydarzenie narodzin gwiazd. Wyniki Mobashera pojawią się w Astrophysical Journal 20 grudnia.
Obrazy elektroniczne z badań i informacji w Internecie można znaleźć na stronie: http://hubblesite.org/news/2005/28
Oryginalne źródło: Hubble News Release
