13 miliard let stará „Maisieina galaxie“ je jedním z nejstarších objektů ve vesmíru

Nová studie JWST odhalila galaxii, která se zrodila méně než 400 milionů let po Velkém třesku; je tedy oficiálně jednou ze čtyř nejstarších galaxií, které kdy byly dosud pozorovány. Astronomové používající vesmírný teleskop Jamese Webba (JWST) potvrdili, že vzdálená šmouha světla pojmenovaná po šťastné oslavenkyni je jednou z nejstarších známých galaxií ve vesmíru.

Objekt – nazvaný „Maisieina galaxie“ na počest dcery vedoucího výzkumníka Stevena Finkelsteina, která loni slavila narozeniny, právě když byl objekt objeven – začal vyzařovat světlo před více než 13 miliardami let, tedy zhruba 390 milionů let po Velkém třesku. Tento působivý věk, o kterém informoval časopis Nature, řadí Maisieinu galaxii mezi čtyři nejstarší galaxie ve vesmíru, jejichž stáří bylo potvrzeno spektroskopií; technikou, která rozděluje světlo na jednotlivé frekvence, aby lépe odhalila jeho jas, teplotu a chemické složení.

„Na Maisieině galaxii je vzrušující to, že to byla jedna z prvních vzdálených galaxií identifikovaných JWST a z této sady je první, která byla skutečně spektroskopicky potvrzena,“ řekl v prohlášení Steven Finkelstein, profesor astronomie na University of Texas v Austinu.

Vzdálený objekt, který byl poprvé pozorován v srpnu 2022 během první sezóny pozorování pomocí JWST, byl považován za extrémně starý na základě jeho jasnosti a rudého posuvu, tedy stupně, do kterého se světlo natahuje do červenějších vlnových délek, když prochází neustále se rozpínajícím vesmírem. Obecně platí, že větší červený posuv znamená starší, vzdálenější zdroj světla.

Posuzování rudého posuvu objektu podle jasu jeho světla samotného však může být klamné, protože různé prvky ve hvězdách a galaxiích vyzařují světlo na různých frekvencích, z nichž některé mohou způsobit, že objekt vypadá starší a vzdálenější, než ve skutečnosti je. Aby astronomové viděli za tuto kosmickou fata morgánu, používají spektroskopii k rozdělení světla hvězd do jeho různých frekvencí a odhalují, z čeho je skutečně složeno.

Pomocí spektrografu JWST zaměřeného na blízké infračervené záření autoři studie analyzovali světlo dvou starověkých objektů: galaxie Maisie a CEERS-93316 – další galaxie, která byla objevena přibližně ve stejnou dobu a původně se odhadovalo, že vznikla pouhých 250 milionů let po Velkém třesku.

Zatímco spektroskopická analýza týmu potvrdila, že Maisieina galaxie je skutečně tak vzdálená a stará, jak naznačuje její jasnost, totéž neplatilo pro galaxii CEERS-93316. Po rozkladu světla galaxie vědci zjistili, že koule horkého vodíku a kyslíku tam obsažené vyzařují světlo tak intenzivně, že díky nim celá galaxie vypadá modřeji – a tedy starší – než ve skutečnosti byla. Revidovaný odhad týmu uvádí vznik CEERS-93316 na přibližně 1 miliardu let po Velkém třesku, čímž je jasně vyřazena ze seznamu nejstarších známých galaxií. „Byl to zvláštní případ,“ řekl Finkelstein. „Z mnoha desítek kandidátů na vysoký rudý posuv, kteří byli pozorováni spektroskopicky, je to jediný případ, kdy je skutečný rudý posuv mnohem menší, než jsme původně odhadovali.“

Mezitím se Maisieina galaxie zařazuje do krátkého seznamu čtyř galaxií, které byly objeveny JWST a spektroskopicky potvrzeny a které vznikly mezi 300 miliony a 500 miliony let po začátku časoprostoru, jak ho známe. Objev nemusí být tak sladký jako narozeninový dort – ale je to dárek, který snad vydrží mnohem, mnohem déle.

Zdroj: https://www.livescience.com/space/cosmology/13-billion-year-old-maisies-galaxy-is-one-of-the-oldest-objects-in-the-universe-james-webb-telescope-reveals

autor: František Martinek