HST pořídil fotografii slabé galaxie z raného vesmíru

Astronomové zapřáhli do výzkumu dva výkonné kosmické dalekohledy NASA – Hubbleův vesmírný teleskop a Spitzerův kosmický dalekohled – a podařilo se jim objevit nejslabší objekt raného vesmíru, jaký byl doposud pozorován. Existoval přibližně 400 miliónů roků po velkém třesku, který se odehrál před 13,8 miliardami roků.

Ačkoliv kosmické dalekohledy HST a Spitzer detekovaly i další galaxie, které překonaly rekordní vzdálenost, tento objekt představuje nejmenší a nejslabší třídu nově vznikajících galaxií, které až doposud z velké části unikaly detekci. Tyto velmi slabé objekty mohou být zástupci mladého vesmíru a otevírají nový pohled na vznik a vývoj prvních galaxií.

„Díky tomuto odhalení byli astronomové schopni vůbec poprvé studovat vlastnosti mimořádně slabých objektů vzniklých krátce po velkém třesku,“ říká hlavní autor objevu Leopoldo Infante, astronom z Pontifical Catholic University of Chile (Pontificia Universidad Católica de Chile). Vzdálený objekt je součástí celkem 22 objevených mladých galaxií z pradávného období, situovaných do blízkosti pozorovatelného horizontu vesmíru. Tento výzkum podstatně zvýšil počet známých velmi vzdálených galaxií.

Nový objekt je srovnatelný co do velikosti s Velkým Magellanovým oblakem (Large Magellanic Cloud – LMC), malou satelitní galaxií Mléčné dráhy, tj. naší Galaxie. Velmi rychle v ní vznikají nové hvězdy, asi desetkrát rychleji než ve Velkém Magellanově oblaku. Objekt může být rostoucím jádrem, které se bude pravděpodobně vyvíjet do plnohodnotné galaxie.

Malá a slabá galaxie byla viditelná pouze díky přírodnímu „zvětšovacímu sklu“ ve vesmíru. Jako součást programu Frontier Fields pozoroval HST velmi hmotnou kupu galaxií MACS J0416.1-2403, která je od Země vzdálena přibližně 4 miliardy světelných roků a její hmotnost byla odhadnuta na více než biliardu Sluncí. Tato obří kupa působí jako výkonná přírodní čočka ohýbající a zvětšující světlo velmi vzdálených objektů nacházejících se ve větší vzdálenosti. Podobně jako přibližující čočka v kameře (tzv. zoom), i gravitace kupy galaxií zvýší jasnost vzdálené protogalaxie dvacetkrát proti původnímu stavu. Jev je označován jako efekt gravitační čočky a navrhnul jej již Albert Einstein jako součást obecné teorie relativity.

Vzdálenost mladé galaxie byla odhadnuta na základě vzhledu barevného profilu z kombinovaných pozorování pomocí kosmických dalekohledů HST a Spitzer. Rozpínání vesmíru způsobuje, že světlo vzdálených galaxií bylo nataženo, nebo-li zčervenalo, se zvětšující se vzdáleností. Ačkoliv většina nových hvězd v galaxiích je ve své podstatě modrobílá, jejich záření bylo posunuto do oblasti infračervených vlnových délek, které se podařilo změřit přístroji na palubě dvou největších kosmických observatoří. Absorbování světla mezilehlým studeným mezigalaktickým vodíkem rovněž způsobuje, že galaxie vypadají červenější.

Objev naznačuje, že velmi mladý vesmír bude bohatý na galaxie, které mohou být cílem výzkumu pro připravovaný kosmický teleskop JWST (James Webb Space Telescope). Astronomové předpokládají, že JWST umožní pozorovat mladé galaxie v embryonálním stavu, zrozené krátce po vzniku vesmíru – po velkém třesku.

Zdroj: http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2015/45/full/

autor: František Martinek