Hubble odkrywa najodleglejszą dotychczas galaktykę!

dnia 03/03/2016

Przesuwając granice możliwości Kosmicznego Teleskopu Hubble’a międzynarodowy zespół astronomów pobił rekord odległości w kosmosie mierząc odległość najodleglejszej dotychczas zaobserwowanej galaktyki. Zaskakująca jasna młoda galaktyka o oznaczeniu GN-z11 zaobserwowana przez naukowców widoczna jest z czasów kiedy wszechświat miał zaledwie 400 milionów lat! To znaczy, że widzimy ją taką jaką była 13.4 miliarda lat temu. GN-z11 dostrzeżona została w Gwiazdozbiorze Wielkiej Niedźwiedzicy.

„Wykonaliśmy kolejny wielki krok w przeszłość, poza granicę, o której myśleliśmy, że jest nie do przeskoczenia dla teleskopu Hubble’a. Obserwujemy galaktykę GN-z11 w czasie gdy Wszechświat miał zaledwie 3% swojego obecnego wieku,” tłumaczy główny badacz Pascal Oesch z Yale University. Zespół badaczy składał się z naukowców z Yale University, Space Telescope Science Institute (STScI) oraz University of California.

Astronomowie zbliżają się do odkrycia pierwszych galaktyk, które powstały we Wszechświecie. Nowe obserwacje za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble’a zabierają astronomów do królestwa, które uważano za dostępne dopiero dla Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST).

Ten konkretny pomiar dostarcza silnych dowodów na to, że niektóre nietypowe i niespotykanie jasne galaktyki odkrywane wcześniej na zdjęciach z HST faktycznie znajdują się w niesamowitych odległościach. Wcześniej zespół oszacował odległość GN-z11 poprzez określenie jej barwy na zdjęciach z teleskopów Hubble i Spitzer. Teraz po raz pierwszy w przypadku tak odległej galaktyki, zespół wykorzystał kamerę Wide Field Camera 3 do wykonania precyzyjnego pomiaru odległości galaktyki GN-z11 metodą spektroskopową.

image2i1607bw

Astronomowie mierzą potężne odległości określając przesunięcie ku czerwieni, czyli tzw. redshift galaktyki. Zjawisko to jest efektem rozszerzania się wszechświata; każdy odległy obiekt we wszechświecie wydaje się oddalać od nas ponieważ jego promieniowanie rozciągane jest do dłuższych, bardziej czerwonych długości fali pokonując rozszerzającą się przestrzeń kosmiczną. Im większy redshift, tym dalej galaktyka znajduje się od nas.

„Nasze obserwacje spektroskopowe pozwoliły określić, że galaktyka znajduje się dalej niż wcześniej nam się wydawało, na granicy możliwości obserwacyjnych teleskopu Hubble’a,” tłumaczy Gabriel Brammer (STScI), drugi autor badania.

Zanim astronomowie określili odległość do GN-z11 najodleglejszym obiektem o zmierzonej spektroskopowo odległości był obiekt o redshifcie 8.68 (czyli widziany 13.2 mld lat temu).  Teraz zespół potwierdził, że redshift GN-z11 wynosi 11.1, czyli jeszcze 200 milionów lat bliżej do Wielkiego Wybuchu. „To naprawdę niesamowite osiągnięcie dla HST. Udało się pobić wieloletni rekord zmierzonej odległości we Wszechświecie,” mówi Pieter van Dokkum z Yale University. „Jestem przekonany, że ten rekord nie zostanie już pobity do startu Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba.”

Połączenie danych z HST oraz Spitzera pozwoliło określić, że GN-z11 jest 25 razy mniejsza od Drogi Mlecznej i ma zaledwię 1% masy gwiazd w naszej galaktyce. Niemniej jednak młoda GN-z11 gwałtownie się rozrasta, procesy gwiazdotwórcze w niej zachodzące są 20 razy intensywniejsze od zachodzących w Drodze Mlecznej.

Nowe wyniki odkrywają przed nami zaskakującą naturę wczesnego Wszechświata. „Niesamowite jest to, że tak masywna galaktyka mogła istnieć już 200-300 milionów lat po tym jak zaczęły się formować pierwsze gwiazdy.  Oznacza to, że procesy gwiazdotwórcze były niezwykle intensywne,” mówi Garth Illingworth z University of California w Santa Cruz.

To odkrycie to dopiero przedsmak tego, co będzie w stanie dojrzeć Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, gdy już zostanie wystrzelony w przestrzeń kosmiczną w 2018 roku.

Artykuł zawierający wyniki badań zespołu został zaakceptowany do publikacji w najnowszym wydaniu periodyku Astrophysical Journal.

Źródło: NASA / ESA / A. Feild (STScI)