Patrząc wstecz na niektóre z naszych najlepszych teleskopów, astronomowie znaleźli jedną z najodleglejszych i najstarszych galaktyk. Oznacza to, że w czasach swojej świetności - którą astronomowie szacują na około 750 milionów lat po Wielkim Wybuchu - generował wyjątkowo dużą liczbę gwiazd w „kosmicznym świcie”, pierwszych dniach Wszechświata.
„Wysoki wskaźnik formowania gwiazd stwierdzony dla GN-108036 sugeruje, że gwałtownie budował swoją masę około 750 milionów lat po Wielkim Wybuchu, kiedy Wszechświat miał zaledwie około 5 procent swojego obecnego wieku”, powiedział Bahram Mobasher z University of California, Riverside. „Był to zatem prawdopodobny przodek masywnych i rozwiniętych galaktyk widzianych dzisiaj”.
Międzynarodowy zespół astronomów pod przewodnictwem Masami Ouchi z Uniwersytetu w Tokio w Japonii po raz pierwszy zidentyfikował odległą galaktykę po zeskanowaniu dużej skrawki nieba za pomocą teleskopu Subaru na szczycie Mauna Kea na Hawajach. Jego duża odległość została następnie potwierdzona przez W.M. Obserwatorium Kecka, również na Mauna Kea. Następnie obserwacje w podczerwieni z teleskopów kosmicznych Spitzer i Hubble miały kluczowe znaczenie dla pomiaru aktywności gwiazdotwórczej galaktyki.
„Sprawdziliśmy nasze wyniki trzy razy w ciągu dwóch lat i za każdym razem potwierdzaliśmy poprzedni pomiar”, powiedział Yoshiaki Ono, również z Uniwersytetu Tokijskiego.
Astronomowie byli zaskoczeni, widząc tak duży wybuch formowania się gwiazd, ponieważ galaktyka jest tak mała i pochodzi z tak wczesnej ery kosmicznej. Kiedy galaktyki formowały się po raz pierwszy, w pierwszych kilkuset milionach lat po Wielkim Wybuchu były znacznie mniejsze niż obecnie, a ich masa nie była jeszcze większa.
Zespół twierdzi, że tempo produkcji gwiazd w galaktyce odpowiada około 100 słońcom rocznie. Dla porównania, nasza galaktyka Drogi Mlecznej jest około pięć razy większa i 100 razy masywniejsza niż GN-108036, ale wytwarza około 30 razy mniej gwiazd rocznie.
Astronomowie odnoszą się do odległości od obiektu liczbą nazywaną „przesunięciem ku czerwieni”, która odnosi się do tego, jak bardzo jego światło rozciągnęło się na dłuższe, bardziej czerwone długości fali z powodu ekspansji wszechświata. Obiekty z większymi przesunięciami ku czerwieni są dalej i są widziane wstecz. GN-108036 ma przesunięcie ku czerwieni 7.2. Tylko garstka galaktyk potwierdziła przesunięcia ku czerwieni większe niż 7, a tylko dwie z nich były bardziej odległe niż GN-108036.
Około 380 000 lat po Wielkim Wybuchu spadek temperatury Wszechświata spowodował, że atomy wodoru przenikają do kosmosu i tworzą gęstą mgłę, która była nieprzezroczysta dla światła ultrafioletowego, tworząc to, co astronomowie nazywają kosmicznymi ciemnymi wiekami.
„Skończyło się, gdy chmury gazu obojętnego wodoru zapadły się, tworząc gwiazdy, tworząc pierwsze galaktyki, które prawdopodobnie promieniowały fotony o wysokiej energii i reionizowały Wszechświat” - powiedział Mobasher. „Energiczne galaktyki, takie jak GN-108036, mogły przyczynić się do procesu reionizacji, który jest odpowiedzialny za przezroczystość Magazynu Kosmicznego”.
„Odkrycie jest zaskakujące, ponieważ poprzednie badania nie wykazały tak jasnych galaktyk na tak wczesnym etapie historii wszechświata”, powiedział Mark Dickinson z National Optical Astronomy Observatory w Tucson, Arizona. „Być może te badania były po prostu zbyt małe, aby znaleźć galaktyki takie jak GN-108036. Może to być wyjątkowy, rzadki obiekt, który złapaliśmy podczas ekstremalnego wybuchu gwiazd. ”
Źródła: Science Paper autor: Y. Ono i in., Subaru, Spitzer Hubble
