Starożytne, masywne galaktyki nawiedzające zakurzone zakątki naszego wszechświata ukrywały się, niewidoczne dla oczu słynnego Kosmicznego Teleskopu Hubble'a. Ale teraz astronomowie przeszukujący dane w podczerwieni odkryli 39 z nich - czających się w dziwnych miejscach z wczesnego wszechświata, gdzie (i kiedy) nocne niebo wyglądałoby zupełnie inaczej niż nasze własne.
Gdybyś zbliżył się do jednej z tych dawnych galaktyk wewnątrz statku kosmicznego, prawdopodobnie byłby dla ciebie przynajmniej rozpoznawalny: gwiazdy widoczne gołym okiem, wirujący pył, duża czarna dziura pośrodku. A gdybyście się tam dzisiaj jakoś pojawili, prawdopodobnie wyglądałoby to zupełnie inaczej niż ponad 11 miliardów lat temu we wczesnej historii naszego wszechświata. Ale światło docierające do Ziemi w 2019 r. Z tych masywnych, odległych galaktyk musiało podróżować tak daleko, że ma miliardy lat, pokazując nam, jak wyglądała ta część wszechświata w ciągu pierwszych 2 miliardów lat istnienia. A światło jest tak zmienione, że Hubble - zbudowany do widzenia w świetle ultrafioletowym, widzialnym i bliskiej podczerwieni - w ogóle go nie widział.
To dlatego, że te odległe galaktyki, jak większość odległych rzeczy w naszym wszechświecie, oddalają się od nas - konsekwencja ciemnej energii napędzającej ekspansję kosmosu. Jak donosi Live Science, światło z oddalających się od nas obiektów rozprasza się na dłuższe, bardziej czerwone długości fal. I te superdystansowe galaktyki pędzą tak szybko, według naukowców, którzy je odkryli, że promieniowanie ultrafioletowe i widzialne, które emitują, przesunęło się całkowicie w długi zakres fal „submilimetrowych”, którego nawet Hubble nie może wykryć.
W rezultacie naukowcy napisali w artykule opublikowanym 7 sierpnia w czasopiśmie Nature, większość astronomów skupionych na pierwszych 2 miliardach lat wszechświata skończyło badać dziwne kule: galaktyki bardzo daleko, które mimo to są wystarczająco nieruchome w stosunku do Ziemia, którą Hubble może je zobaczyć. Ale te nie przesunięte galaktyki prawdopodobnie nie są normą.
„Rodzi to pytania o prawdziwą obfitość masywnych galaktyk i gęstość szybkości formowania gwiazd we wczesnym Wszechświecie” - napisali naukowcy. Innymi słowy, ile galaktyk znajdowało się wtedy w pobliżu i jak szybko tworzyły gwiazdy?
Naukowcy napisali w przeszłości, że astronomowie dostrzegli w przeszłości pojedyncze masywne galaktyki z głębokiej przeszłości, a także mniejsze galaktyki, które zwykle są spowite pyłem. Ale do tej pracy zespół wykorzystał serię teleskopów wrażliwych na submilimetry, aby wykryć te 39 niewidzialnych wcześniej galaktyk.
„Trudno było przekonać naszych rówieśników, że te galaktyki były tak stare, jak nam się wydawało. Nasze pierwsze podejrzenia dotyczące ich istnienia wynikały z danych podczerwieni Spitzer Space Telescope”, Tao Wang, główny autor artykułu i astronom z University of Tokio, powiedział w oświadczeniu. „Ale ma ostre oczy i ujawnia szczegóły przy submilimetrowych długościach fal, najlepszej długości fali do podglądania pyłu obecnego we wczesnym wszechświecie. Mimo to, wziął dalsze dane z wyobraźni o nazwie Very Large Telescope w Chile, aby naprawdę udowodnić, że widzimy starożytne masywne galaktyki gdzie nikt wcześniej nie widział ”.
Odkrycia te są znaczące dla wczesnych modeli wszechświata i dla wyjaśnienia, jak powstał nasz współczesny wszechświat.
„Tak duża liczba masywnych i zakurzonych galaktyk we wczesnym Wszechświecie stanowi wyzwanie dla naszego zrozumienia formowania się masywnych galaktyk” - napisali naukowcy w artykule.
Kilka różnych istniejących modeli przewiduje znacznie mniejszą gęstość tego rodzaju galaktyk, mimo że naukowcy długo podejrzewali, że niektóre z nich mogłyby tam być. Dzięki temu nowemu odkryciu naukowcy muszą wrócić i udoskonalić swoje modele, aby uwzględnić ten nowy zestaw danych wcześniej niewidocznych rzeczy.
Naukowcy napisali, że te galaktyki są prawdopodobnie częścią grupy, która dała początek współczesnym masywnym galaktykom. Ale mieli znacznie więcej pyłu i były znacznie gęstsze niż galaktyka Drogi Mlecznej.
„Nocne niebo wydawałoby się o wiele bardziej majestatyczne. Większa gęstość gwiazd oznacza, że byłoby ich o wiele więcej, ponieważ wyglądałyby na większe i jaśniejsze” - powiedział Wang w oświadczeniu. „Ale odwrotnie, duża ilość pyłu oznacza, że odległe gwiazdy byłyby znacznie mniej widoczne, więc tło dla tych jasnych bliskich gwiazd może być ogromną ciemną pustką”.
