Πιστωτική εικόνα: Χαμπλ
Μια διεθνής ομάδα αστρονόμων μπορεί να έχει δημιουργήσει ένα νέο ρεκόρ για να ανακαλύψει ποιος είναι ο πιο μακρινός γνωστός γαλαξίας στο σύμπαν. Βρίσκεται περίπου 13 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά, το αντικείμενο προβάλλεται σε χρόνο μόνο 750 εκατομμύρια χρόνια μετά τη μεγάλη έκρηξη, όταν το σύμπαν ήταν μόλις 5 τοις εκατό της τρέχουσας εποχής του.
Ο αρχέγονος γαλαξίας αναγνωρίστηκε συνδυάζοντας τη δύναμη του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble της NASA και των τηλεσκοπίων W. M. Keck της CARA στο Mauna Kea στη Χαβάη. Αυτά τα μεγάλα παρατηρητήρια έλαβαν ώθηση από την πρόσθετη μεγέθυνση ενός φυσικού «κοσμικού βαρυτικού φακού» στο διάστημα που ενισχύει περαιτέρω τη φωτεινότητα του απομακρυσμένου αντικειμένου.
Ο πρόσφατα ανακαλυφθείς γαλαξίας είναι πιθανό να είναι ένας νεαρός γαλαξίας που λάμπει κατά το τέλος των λεγόμενων «Σκοτεινών Εποχών»; η περίοδος στην κοσμική ιστορία που έληξε με τους πρώτους γαλαξίες και κβάζαρ που μεταμόρφωσαν το αδιαφανές, μοριακό υδρογόνο σε ένα διαφανές, ιονισμένο σύμπαν που βλέπουμε σήμερα.
Ο νέος γαλαξίας εντοπίστηκε σε μια μακρά έκθεση του κοντινού σμήνους γαλαξιών Abell 2218, που ελήφθη με την προηγμένη κάμερα για έρευνες στο διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble. Αυτό το σύμπλεγμα είναι τόσο ογκώδες που το φως των απομακρυσμένων αντικειμένων που διέρχονται από το σύμπλεγμα κάμπτει και ενισχύεται, όπως ένα μεγεθυντικό φακό κάμπτει και μεγεθύνει αντικείμενα που φαίνονται μέσα από αυτό. Τέτοια φυσικά βαρυτικά «τηλεσκόπια» επιτρέπουν στους αστρονόμους να βλέπουν εξαιρετικά μακρινά και εξασθενημένα αντικείμενα που διαφορετικά δεν θα μπορούσαν να φανούν. Ο εξαιρετικά αχνός γαλαξίας είναι τόσο μακριά που το ορατό του φως έχει απλωθεί σε υπέρυθρα μήκη κύματος, καθιστώντας τις παρατηρήσεις ιδιαίτερα δύσκολες.
«Καθώς αναζητούσαμε μακρινούς γαλαξίες που μεγεθύνθηκαν από τον Abell 2218, εντοπίσαμε ένα ζευγάρι εντυπωσιακά παρόμοιων εικόνων των οποίων η διάταξη και το χρώμα δείχνουν ένα πολύ μακρινό αντικείμενο», δήλωσε ο αστρονόμος Jean-Paul Kneib (Observatoire Midi-Pyrenees and Caltech), ο οποίος είναι επικεφαλής συγγραφέας που αναφέρει την ανακάλυψη σε ένα προσεχές άρθρο στο Astrophysical Journal.
Η ανάλυση μιας ακολουθίας εικόνων Hubble υποδεικνύει ότι το αντικείμενο βρίσκεται ανάμεσα σε μια κόκκινη μετατόπιση 6,6 και 7,1, καθιστώντας την πιο μακρινή πηγή που είναι γνωστή σήμερα. Ωστόσο, οι μεγάλες εκθέσεις στο οπτικό και υπέρυθρο που λαμβάνονται με φασματογράφους στα τηλεσκόπια Keck των 10 μέτρων υποδηλώνουν ότι το αντικείμενο έχει μια κόκκινη μετατόπιση προς το άνω άκρο αυτού του εύρους, γύρω από την κόκκινη αλλαγή 7.
Το Redshift είναι ένα μέτρο του πόσο μεταφέρονται τα μήκη κύματος του φωτός σε μεγαλύτερα μήκη κύματος. Όσο μεγαλύτερη είναι η μετατόπιση στο μήκος κύματος προς τις πιο κόκκινες περιοχές του φάσματος, τόσο πιο μακρινό είναι το αντικείμενο.
«Ο γαλαξίας που ανακαλύψαμε είναι εξαιρετικά αχνός και η επαλήθευση της απόστασής του ήταν μια εξαιρετικά δύσκολη περιπέτεια», δήλωσε ο Δρ Kneib. «Χωρίς τη μεγέθυνση των 25 που παρέχονται από το σύμπλεγμα προσκηνίου, αυτό το πρώιμο αντικείμενο δεν θα μπορούσε απλώς να ταυτοποιηθεί ή να μελετηθεί με καμία λεπτομέρεια καθόλου με τα διαθέσιμα τηλεσκόπια. Ακόμα και με τη βοήθεια του κοσμικού φακού, η ανακάλυψη ήταν δυνατή μόνο ωθώντας τα σημερινά μας παρατηρητήρια στα όρια των δυνατοτήτων τους! "
Χρησιμοποιώντας τον συνδυασμό της υψηλής ανάλυσης του Χαμπλ και της μεγάλης μεγέθυνσης του κοσμικού φακού, οι αστρονόμοι εκτιμούν ότι αυτό το αντικείμενο, αν και πολύ μικρό; μόνο 2.000 έτη φωτός; σχηματίζει αστέρια εξαιρετικά ενεργά. Ωστόσο, δύο ενδιαφέρουσες ιδιότητες της νέας πηγής είναι η φαινομενική έλλειψη της τυπικά φωτεινής γραμμής εκπομπής υδρογόνου και το έντονο υπεριώδες φως που είναι πολύ ισχυρότερο από αυτό που φαίνεται στους γαλαξίες που σχηματίζουν αστέρια.
«Οι ιδιότητες αυτής της απόμακρης πηγής είναι πολύ συναρπαστικές, διότι, εάν επαληθευτούν από περαιτέρω μελέτη, θα μπορούσαν να αντιπροσωπεύουν το σήμα κατατεθέν ενός πραγματικά νέου αστρικού συστήματος που έληξε τους Σκοτεινούς Αιώνες», πρόσθεσε ο Δρ Richard Ellis, Steele Καθηγητής Αστρονομίας στο Caltech και συν-συγγραφέας στο άρθρο.
Η ομάδα ενθαρρύνεται από την επιτυχία της τεχνικής τους και σχεδιάζει να συνεχίσει την αναζήτηση περισσότερων παραδειγμάτων κοιτάζοντας άλλους κοσμικούς φακούς στον ουρανό. Η εξαιρετική ανάλυση του Hubble το καθιστά ιδανικό για τέτοιες αναζητήσεις.
«Η εκτίμηση της αφθονίας και των χαρακτηριστικών ιδιοτήτων των πηγών σε πρώιμους χρόνους είναι ιδιαίτερα σημαντική για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο το σύμπαν επανασυνδέεται, τερματίζοντας έτσι τους σκοτεινούς χρόνους», δήλωσε ο Mike Santos, πρώην μεταπτυχιακός φοιτητής του Caltech, τώρα μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Ινστιτούτο Αστρονομίας, Cambridge, Ηνωμένο Βασίλειο. «Ο κοσμικός φακός μας έδωσε μια πρώτη ματιά σε αυτή τη σημαντική εποχή. Τώρα είμαστε πρόθυμοι να μάθουμε περισσότερα, βρίσκοντας περαιτέρω παραδείγματα, αν και σίγουρα θα είναι πρόκληση. "
«Εξετάζουμε τις πρώτες αποδείξεις των προγόνων μας για το εξελικτικό δέντρο ολόκληρου του σύμπαντος», δήλωσε ο Δρ Frederic Chaffee, διευθυντής του Παρατηρητηρίου W. Keck, που φιλοξενεί τα δίδυμα τηλεσκόπια Keck των 10 μέτρων που επιβεβαίωσαν την ανακάλυψη. «Τα τηλεσκόπια είναι μηχανές εικονικού χρόνου, επιτρέποντας στους αστρονόμους μας να ξανακοιτάξουν την πρώιμη ιστορία του κόσμου και αυτές οι θαυμάσιες παρατηρήσεις είναι οι πρώτες στιγμές ακόμη».
Η ομάδα Caltech που αναφέρει την ανακάλυψη αποτελείται από τον Δρ. Jean-Paul Kneib, Richard S. Ellis, Michael R. Santos και Johan Richard. Δρ. Ο Kneib και ο Richard υπηρετούν επίσης το Observatoire Midi-Pyrenees της Τουλούζης στη Γαλλία. Ο Δρ Santos εκπροσωπεί επίσης το Ινστιτούτο Αστρονομίας, Cambridge, UK.
Η δημόσια χρηματοδότηση για αυτό το έργο δόθηκε εν μέρει από την επιχορήγηση NASA GSRP NGT5-50339 και τη NASA STScI επιχορήγηση HST-GO-09452.01-A.
Το W. Keck Observatory διοικείται από την California Association for Research in Astronomy (CARA), μια επιστημονική συνεργασία μεταξύ του California Institute of Technology (Caltech), του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια και της Εθνικής Υπηρεσίας Αεροναυτικής και Διαστήματος (NASA). Το Space Telescope Science Institute (STScI) λειτουργεί από την Ένωση Πανεπιστημίων Έρευνας στην Αστρονομία, Inc. (AURA), για τη NASA, με σύμβαση με το Goddard Space Flight Center, Greenbelt, MD. Το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Hubble είναι ένα έργο διεθνούς συνεργασίας μεταξύ της NASA και της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος (ESA).
Αρχική πηγή: Δελτίο ειδήσεων Hubble
