Αυτή η νέα εικόνα της καμπάνιας Hubble Ultra Deep Field (HUDF) 2012 αποκαλύπτει έναν προηγουμένως αόρατο πληθυσμό επτά μακρινών γαλαξιών, οι οποίοι παρατηρούνται καθώς εμφανίστηκαν σε μια περίοδο από 350 εκατομμύρια έως 600 εκατομμύρια χρόνια μετά το Big Bang. Ellis (Caltech) και η ομάδα UDF 2012
Οι αστρονόμοι που χρησιμοποιούν το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble της NASA έχουν εντοπίσει μερικούς από τους πιο απομακρυσμένους, σκοτεινούς και αρχαίους γαλαξίες που έχουν εντοπιστεί ποτέ σε μια νέα έρευνα. Οι εικόνες, που τραβήχτηκαν με το Wide Field Camera 3 του Hubble (WFC 3) μοιάζουν πιο πίσω στο παρελθόν από οποιαδήποτε προηγούμενη παρατήρηση του Χαμπλ, παρέχοντας πληροφορίες σχετικά με τις συνθήκες στο πρώιμο Σύμπαν.
«Αυτό είναι σαν μια επιστημονική εκδοχή της ιστορίας του Genesis», δήλωσε ο αστρονόμος Avi Loeb από το Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ.
Οι επτά μακρινές γαλαξίες αντιπροσωπεύουν έναν προηγουμένως αόρατο πληθυσμό γαλαξιών που σχηματίστηκε πριν από 13 δισεκατομμύρια χρόνια, όταν το Σύμπαν ήταν λιγότερο από 3 τοις εκατό της σημερινής του ηλικίας. Σε αυτές τις βαθύτερες εικόνες μέχρι σήμερα από το Χαμπλ, οι αστρονόμοι μπόρεσαν να πάρουν ένα δείγμα της ποσότητας των γαλαξιών εκείνη την εποχή. Τα αποτελέσματα δείχνουν μια ομαλή μείωση του αριθμού των γαλαξιών με αυξανόμενο χρόνο αναδρομής σε περίπου 450 εκατομμύρια χρόνια μετά το Big Bang.
Τα δεδομένα παρέχουν την πρώτη αξιόπιστη απογραφή αυτής της μη διαχωρισμένης περιόδου της κοσμικής ιστορίας, σύμφωνα με τους επιστήμονες. Καθώς οι αστρονόμοι κοιτάζουν ακόμη πιο βαθιά στο Σύμπαν, οι αριθμοί των γαλαξιών φαίνεται να πέφτουν ομαλά οδηγώντας τους να πιστεύουν ότι η «κοσμική αυγή» ήταν σταδιακή, όχι δραματικό γεγονός.
«Οι παρατηρήσεις σχετικά με τη μετάβαση στο φούρνο μικροκυμάτων από το Big Bang μας λένε ότι ο ιονικοποίηση έγινε πριν από περίπου 13 δισεκατομμύρια χρόνια», δήλωσε ο Brant Robertson από το Πανεπιστήμιο της Αριζόνα στο Tucson, μέλος της ομάδας έρευνας. «Τα δεδομένα μας επιβεβαιώνουν ότι ο ιονικοποίηση ήταν μια διαδικασία που πραγματοποιήθηκε πάνω από εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια με τους γαλαξίες να συσσωρεύουν αργά τα αστέρια και τα χημικά τους στοιχεία. Δεν υπήρχε ούτε μια δραματική στιγμή που σχηματίστηκαν οι γαλαξίες. ήταν μια σταδιακή διαδικασία. "
Αυτοί οι γαλαξίες βρέθηκαν ως μέρος μιας φιλόδοξης έρευνας του Χαμπλ για ένα εντατικά μελετημένο έμπλαστρο ουρανού γνωστό ως Ultra Deep Field (UDF), το οποίο αρχικά ελήφθη το 2003-2004, εστιάζοντας σε μια μικρή περιοχή στον ουρανό στον αστερισμό Fornax . Στη νέα εκστρατεία του 2012, που ονομάζεται UDF 2012, μια ομάδα αστρονόμων με επικεφαλής τον Richard Ellis από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνια χρησιμοποίησε το WFC3 για να κοιτάξει βαθύτερα στο διάστημα σε σχεδόν υπέρυθρο φως από οποιαδήποτε προηγούμενη παρατήρηση του Χαμπλ. Οι παρατηρήσεις έγιναν για περίοδο έξι εβδομάδων κατά τη διάρκεια του Αυγούστου και του Σεπτεμβρίου 2012, και τα πρώτα επιστημονικά αποτελέσματα εμφανίζονται τώρα σε μια σειρά επιστημονικών εργασιών. Η ομάδα του UDF 2012 κυκλοφορεί δημόσια αυτά τα μοναδικά δεδομένα, αφού τα προετοιμάσει για χρήση από άλλες ερευνητικές ομάδες.
«Το Χαμπλ επιτυγχάνει απλώς μεγάλη επιστήμη», δήλωσε ο Τζον Γκρόνσφελντ, πρώην αστροναύτης και συνεργάτης της NASA για την επιστήμη, μιλώντας σε μια ενημέρωση σχετικά με τη νέα έρευνα. «Αυτή είναι μια ιστορία προέλευσης, όπου επιστρέφουμε στην αρχή, πίσω στα πρώτα αστέρια που εμφανίστηκαν στο Σύμπαν. Αυτό επιβεβαιώνει ότι όταν έχουμε Διαστημικό Τηλεσκόπιο James Webb στο Διαδίκτυο θα έχει πολλά να εξετάσει και πολλά να κάνει. "
Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb πρόκειται να κυκλοφορήσει το 2018.
Οι αστρονόμοι εντόπισαν επτά γαλαξίες στη χρονική περίοδο 400-600 εκατομμύρια χρόνια μετά το Big Bang. Όλα πολύ μακριά, κυμαίνονταν σε απόσταση με ερυθρές αλλαγές από 8,6 έως σχεδόν 12.
Οι αστρονόμοι μελετούν το μακρινό σύμπαν σε φως υπερύθρων, επειδή η επέκταση του διαστήματος εκτείνεται υπεριώδες και ορατό φως από γαλαξίες σε μήκη κύματος υπέρυθρων, ένα φαινόμενο που ονομάζεται «redshift». Όσο πιο μακρινός είναι ένας γαλαξίας, τόσο υψηλότερη είναι η κόκκινη αλλαγή.
Συγκεκριμένα, ένας από τους γαλαξίες μπορεί να είναι ένας διαχωριστής ρεκόρ απόστασης, που παρατηρήθηκε 380 εκατομμύρια χρόνια μετά τη γέννηση του σύμπαντος μας στο Big Bang, που αντιστοιχεί σε μια κόκκινη μετατόπιση του 11,9. Αυτός είναι ο γαλαξίας UDFj-39546284, ο οποίος είχε προηγουμένως εντοπιστεί και αρχικά προτάθηκε ως το πιο μακρινό αντικείμενο που έχει βρεθεί πριν από σχεδόν δύο χρόνια από το Hubble. Οι μετέπειτα παρατηρήσεις το έκαναν σε μια κόκκινη αλλαγή 10,3, αλλά οι πρόσφατα εκλεπτυσμένες παρατηρήσεις το έκαναν ακόμη πιο μακρινό.
Ένα χρονοδιάγραμμα του Σύμπαντος και οι παρατηρήσεις μας για αυτό. Πίστωση: Πανεπιστήμιο της Αριζόνα.
Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι το σύμπαν ξεκίνησε με το Big Bang πριν από 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια. Το υδρογόνο σχηματίστηκε περίπου 400.000 χρόνια αργότερα, αλλά χωρίς αστέρια, ο χωροχρόνος ήταν σκοτεινός. Περίπου 200 εκατομμύρια χρόνια αργότερα, τα σύννεφα υδρογόνου κατέρρευσαν σχηματίζοντας τα πρώτα αστέρια και γαλαξίες. αυτό που οι αστρονόμοι αποκαλούν «κοσμική αυγή». Το φως από αυτά τα νέα αστέρια άρχισε να διασπά το υδρογόνο σε πρωτόνια και ηλεκτρόνια κατά τη διάρκεια μιας χρονικής περιόδου που ονομάζεται κοσμική επαναιονικοποίηση. Στο παρόν σύμπαν, οι επιστήμονες βλέπουν τους γαλαξίες να αυξάνονται σε μάζα και μέγεθος με τη σύνθεση των στοιχείων, που οδηγούν στο σχηματισμό σύνθετων μορίων συμπεριλαμβανομένων των συστατικών για τη δημιουργία ζωής. Το ηλιακό και το ηλιακό μας σύστημα σχηματίστηκαν πριν από περίπου 4 δισεκατομμύρια χρόνια.
«Η ομάδα ώθησε το Χαμπλ στα όριά του. Αυτό είναι πιθανώς το πιο μακρινό πίσω μέρος του Hubble, σύμφωνα με τον επικεφαλής της μελέτης, Richard Ellis. «Πιέζουμε το Χαμπλ πολύ πιο πέρα από αυτό που είχε σχεδιαστεί να κάνει».
Διαβάστε περισσότερα σχετικά με τα ευρήματα και την εκστρατεία HUDF 2012 στο HubbleSite.
Διαβάστε την εφημερίδα της ομάδας: Η αφθονία των γαλαξιών που σχηματίζουν αστέρια στο Redshift Range 8,5 έως 12: Νέα αποτελέσματα από την καμπάνια Hubble Ultra Deep Field του 2012
Πρόσθετες πηγές: CalTech ESA Hubble
