Astronomowie odkryli dwie z najodleglejszych galaktyk, jakie kiedykolwiek widziały, gdy Wszechświat miał zaledwie 700 milionów lat. Następnie astronomowie obserwowali teleskop kosmiczny Spitzer w celu potwierdzenia odległości i wieku. Uważa się, że galaktyki mają od 50 do 300 milionów lat i mają tylko 1% masy naszej Drogi Mlecznej.
Astronomowie wykonali niesamowite zdjęcia dwóch najbardziej odległych galaktyk, jakie kiedykolwiek widziałem. Ultradźwiękowe zdjęcia wykonane przy długościach fal podczerwonych potwierdzają po raz pierwszy, że te niebieskie cherubiny są prawdziwe. Naukowcy * mogą teraz ważyć galaktyki i określać ich wiek wcześniej niż kiedykolwiek wcześniej, dostarczając ważnych wskazówek na temat ewolucyjnego pochodzenia galaktyk, takich jak nasza Droga Mleczna. Praca pojawia się w numerze Astrophysical Journal Letters z 1 października.
Carnegie Fellow Ivo Labbà © wraz z Rychard Bouwens i Garth Illingworth z UCO / Lick Observatory na University of California, Santa Cruz i Marijn Franx z Leiden Observatory, badali galaktyki w ultra głębokim polu Hubble'a (HUDF) przy użyciu czułej Kamera na podczerwień (IRAC) na pokładzie kosmicznego teleskopu Spitzer NASA. HUDF, zeskanowany przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a pod koniec 2003 r., Pozostaje najgłębszym obrazem, jaki kiedykolwiek wykonano dla fal o widzialnej i bliskiej podczerwieni.
Dwie galaktyki są widoczne, gdy wszechświat był tylko dzieckiem - 700 milionów lat po Wielkim Wybuchu, czyli pięć procent obecnego wieku wszechświata. Należą one do cennej małej próbki podobnie starożytnych galaktyk, odkrytych dwa lata temu przez Bouwensa, Illingwortha i Franxa i szczegółowo przeanalizowanych w przyrodzie w zeszłym miesiącu. Względny deficyt tak odległych źródeł światła wskazuje, że ten wczesny okres ma miejsce, gdy galaktyki szybko się powiększają od bardzo małej liczby gwiazd do masywnych galaktyk, które widzimy w późniejszych czasach.
Ponieważ jest ich tak mało, weryfikacja istnienia odległych galaktyk i pomiar ich właściwości ma ogromne znaczenie. Nowe obserwacje Spitzera w środkowej podczerwieni okazały się niezbędne dla zespołu Labbé, ponieważ analizy nie były możliwe na podstawie samych danych Hubble'a.
„Spitzer to niesamowita mała maszyna”, powiedział Labbà ©. „To niezwykłe osiągnięcie, że mały teleskop 0,85 metra widzi źródła w odległości 12,7 miliarda lat świetlnych.” Chociaż astronomowie obserwowali już odległe galaktyki, są one najbardziej odległe, dla których obliczono szczegółowe cechy fizyczne. „Jestem pewien, że nie bylibyśmy w stanie potwierdzić istnienia tych galaktyk, nie mówiąc już o obliczeniu ich masy gwiezdnej i wieku, bez Spitzera”, dodał Labbé.
Dwie galaktyki miały od 50 do 300 milionów lat - same niemowlęta według standardów galaktycznych - i ważyły około sto razy mniej niż nasza dorosła Droga Mleczna. Wiek i masy sugerują, że były już na miejscu znacznie wcześniej, około 500-600 milionów lat po Wielkim Wybuchu. Mogą być jednymi z pierwszych układów galaktycznych uformowanych we wszechświecie, krótko po pierwszych gwiazdach, co oznacza, że przyszłe badania mogą ujawnić świecące galaktyki nawet wcześniej niż te mierzone przez Labbé i jego współpracowników.
Pierwsze 500 milionów lat po Wielkim Wybuchu jest znane astronomom jako „Ciemne wieki”, ponieważ wszechświat był wypełniony chmurami neutralnego gazu wodorowego, który przesłaniał galaktyki z naszego widoku. Astronomowie twierdzą, że nowo utworzone galaktyki zaczęły emitować wystarczającą ilość promieniowania, aby wypalić kosmiczną mgłę, przekształcając wszechświat najpierw w kłębiącą się pianę plazmy, a ostatecznie w stan przezroczysty, jakim jest dzisiaj.
Zespół zbadał, czy formowanie się gwiazd w galaktykach mogło być odpowiedzialne za usunięcie tego zamglenia, ale ich obliczenia sugerują, że galaktyki w tym badaniu są zbyt małe i zbyt małe. Bouwens powiedział: „Najprawdopodobniej w tych wczesnych czasach istnieje o wiele więcej galaktyk, ale są one słabsze niż możemy zobaczyć w obecnych teleskopach”.
Pomoc jest w drodze. Nowe potężne przyrządy mają zostać zainstalowane w Hubble w przyszłym roku, a kolejna dekada przyniesie wzrost następnej generacji teleskopów, takich jak Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba i planowane naziemne teleskopy 30-metrowej klasy. Dlatego Labbà © pozostaje optymistą. „Podejrzewam, że HUDF ma wiele innych tajemnic do ujawnienia. Dzięki nowym instrumentom i teleskopom powinniśmy być w stanie wyciągnąć o wiele więcej odkryć z tego stosunkowo niewielkiego kawałka nieba ”.
Oryginalne źródło: Carnegie Institution News Release
