„Nature” donosi, że przy pomocy Teleskopu Hubble’a zaobserwowano najstarszą jak dotąd galaktykę: jej obraz pochodzi z czasu zaledwie 480 mln lat po Wielkim Wybuchu. Zaskakujące jest, że nie zaobserwowano żadnych innych galaktyk z tego samego czasu. Może oznaczać to, że Wszechświat był w tym okresie pustszy niż myślano dotychczas.

Astronomowie odkryli galaktykę, analizując Ultragłębokie Pole Hubble’a – obraz najdalszych i najsłabszych obiektów, jakie możemy zaobserwować z Ziemi. Analizowano zdjęcia w zakresie podczerwieni, wykonane w latach 2009-2010 jako uzupełnienie obrazów w zakresie optycznym. Naukowcy przeszukiwali dane pod kątem obecności takich galaktyk, których promieniowanie, na skutek przesunięcia ku czerwieni, przeszło z zakresu widzialnego właśnie do podczerwieni. Znaleziono tylko jedną, złożoną z gorących gwiazd, zwartą galaktykę, o wielkości 1% naszej Galaktyki. Na podstawie wielkości przesunięcia ku czerwieni oszacowano jej odległość od Ziemi na ok. 13,2 mld lat świetlnych (z≈10). Oznacza to, że jej obraz pochodzi z czasu 480 mln lat po Wielkim Wybuchu. Jest to najstarsza znana nam galaktyka.

Z modeli rozwoju Wszechświata wynika, że w Ultragłębokim Polu Hubble’a naukowcy powinni dostrzec przynajmniej kilka galaktyk, istniejących w tym czasie. Dla porównania, w odległościach odpowiadających okresowi 650 mln lat po Wielkim Wybuchu galaktyk jest już ok. 60. Zatem otrzymany wynik obserwacji sugerowałby, że w ciągu niecałych 200 mln lat – co w skali kosmicznej jest zaledwie chwilą – duże galaktyki uformowały się z małych bardzo gwałtownie, a prędkość powstawania gwiazd zwiększyła się przez ten czas co najmniej dziesięciokrotnie. Taka gwałtowność procesu budzi zdumienie naukowców.

Ponadto, rodzi to dodatkowe pytanie o źródła promieniowania UV, które mniej więcej w tym czasie spowodowało jonizację atomów wodoru. O tym, że zjawisko takie miało miejsce, wiadomo z faktu, że wodór absorbuje światło o wielu różnych częstotliwościach i gdyby nie został zjonizowany na protony i elektrony, nie moglibyśmy zajrzeć w tak dalekie obszary Wszechświata. Jeśli potwierdzi się, że w tym czasie istniało tak mało galaktyk, to gwiazdy nie zdołałyby wyprodukować odpowiednich ilości jonizującego wodór promieniowania UV. Nie mogłyby go też wytworzyć aktywne jądra galaktyk (AGN) – w tym okresie istnienia Wszechświata prawdopodobnie nie zdążyły się jeszcze uformować supermasywne czarne dziury, które dostarczałyby energię do AGN.

Inni badacze wskazują jednak, że Teleskop Hubble’a nie został zaprojektowany do badania tak dużych przesunięć ku czerwieni, a wyniki nie mogą zostać potwierdzone dla innych długości fali promieniowania z obserwowanego obiektu, zatem należy traktować je z ostrożnością. Ponadto dane są obarczone dużym poziomem szumu. Inne prace przewidują też, że galaktyk odległych od nas o 13,2 mld lat świetlnych jest w Ultragłębokim Polu Hubble’a w rzeczywistości więcej. Rozstrzygnięcia dostarczą pomiary wykonane przy pomocy Teleskopu Webba, następcy Teleskopu Hubble’a, który ma zacząć pracować w 2014 roku. Będzie mógł on zobaczyć obiekty o z≈15, a więc powstałe ok. 275 mln lat po Wielkim Wybuchu, lub nawet starsze.

Autor

Teresa Kubacka