Οι αστρονόμοι ανακάλυψαν δύο από τους πιο απομακρυσμένους γαλαξίες που έχουν δει ποτέ, όταν το Σύμπαν ήταν μόλις 700 εκατομμύρια χρόνια. Στη συνέχεια, οι αστρονόμοι παρακολούθησαν παρατηρήσεις με το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Spitzer για να επιβεβαιώσουν την απόσταση και την ηλικία τους. Οι γαλαξίες πιστεύεται ότι είναι μεταξύ 50-300 εκατομμυρίων ετών και έχουν μόνο το 1% της μάζας του Γαλαξία μας.
Οι αστρονόμοι έχουν τραβήξει εκπληκτικές φωτογραφίες δύο από τους πιο απομακρυσμένους γαλαξίες που έχουν δει ποτέ. Οι εικόνες ultradeep, που λαμβάνονται σε μήκη κύματος υπέρυθρων, επιβεβαιώνουν για πρώτη φορά ότι αυτά τα ουράνια χερουβείμ είναι πραγματικά. Οι ερευνητές * είναι πλέον σε θέση να σταθμίζουν τους γαλαξίες και να καθορίζουν την ηλικία τους σε νωρίτερα χρόνια από ποτέ, παρέχοντας σημαντικές ενδείξεις για την εξελικτική προέλευση των γαλαξιών όπως ο Γαλαξίας μας. Το έργο εμφανίζεται στο τεύχος της 1ης Οκτωβρίου του Astrophysical Journal Letters.
Ο Carnegie Fellow Ivo Labbà ©, μαζί με τους Rychard Bouwens και Garth Illingworth του UCO / Lick Observatory στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Santa Cruz και Marijn Franx του Leiden Observatory, εξέτασαν τους γαλαξίες στο Hubble Ultra Deep Field (HUDF) χρησιμοποιώντας τα ευαίσθητα Υπέρυθρη φωτογραφική μηχανή (IRAC) στο διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer της NASA. Το HUDF, που έχει σαρωθεί από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble της NASA στα τέλη του 2003, παραμένει η βαθύτερη θέα που έχει ληφθεί ποτέ σε ορατά και σχεδόν υπέρυθρα μήκη κύματος.
Οι δύο γαλαξίες φαίνονται όταν το σύμπαν ήταν μόλις ένα μωρό - 700 εκατομμύρια χρόνια μετά το Big Bang, ή το 5% της τρέχουσας εποχής του σύμπαντος. Ανήκουν σε ένα πολύτιμο μικρό δείγμα παρόμοιων αρχαίων γαλαξιών, που ανακαλύφθηκαν πριν από δύο χρόνια από τους Bouwens, Illingworth και Franx και αναλύθηκαν σε βάθος στη φύση τον περασμένο μήνα. Το σχετικό έλλειμμα τέτοιων μακρινών φωτεινών πηγών δείχνει ότι αυτή η πρώιμη περίοδος είναι όταν οι γαλαξίες συσσωρεύονταν γρήγορα από έναν πολύ μικρό αριθμό αστεριών στους μαζικούς γαλαξίες που βλέπουμε αργότερα.
Επειδή υπάρχουν τόσο λίγα από αυτά, η επαλήθευση της ύπαρξης των μακρινών γαλαξιών και η μέτρηση των ιδιοτήτων τους είναι υψίστης σημασίας. Οι νέες μεσαίες υπέρυθρες παρατηρήσεις από τον Spitzer αποδείχθηκαν απαραίτητες για την ομάδα του Labbà ©, καθώς οι αναλύσεις δεν ήταν δυνατές μόνο από τα δεδομένα του Hubble.
«Το Spitzer είναι ένα εκπληκτικό μικρό μηχάνημα», είπε ο Labbà ©. «Είναι ένα αξιοσημείωτο επίτευγμα ότι ένα μικρό τηλεσκόπιο 0,85 μέτρων μπορεί να δει πηγές 12,7 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά». Αν και οι αστρονόμοι έχουν παρατηρήσει μακρινούς γαλαξίες στο παρελθόν, αυτοί είναι οι πιο απομακρυσμένοι για τους οποίους έχουν υπολογιστεί λεπτομερή φυσικά χαρακτηριστικά. «Είμαι βέβαιος ότι δεν θα μπορούσαμε να επιβεβαιώσουμε την ύπαρξη αυτών των γαλαξιών, πόσο μάλλον να υπολογίσουμε την αστρική μάζα και την ηλικία τους, χωρίς τον Spitzer», πρόσθεσε ο Labbà ©.
Οι δύο γαλαξίες είχαν ηλικία μεταξύ 50 και 300 εκατομμυρίων ετών - τα ίδια τα βρέφη, βάσει γαλαξιακών προδιαγραφών - και ζύγιζαν περίπου εκατό φορές λιγότερο από τον Γαλαξία μας. Οι ηλικίες και οι μάζες δείχνουν ότι ήταν ήδη σε ισχύ πολύ νωρίτερα, περίπου 500-600 εκατομμύρια χρόνια μετά το Big Bang. Θα μπορούσαν να είναι μεταξύ των πρώτων γαλαξιακών συστημάτων που σχηματίστηκαν στο σύμπαν, λίγο μετά τα πρώτα αστέρια, πράγμα που σημαίνει ότι μελλοντικές έρευνες ενδέχεται να αποκαλύψουν φωτεινούς γαλαξίες ακόμη και νωρίτερα από εκείνους που μετρήθηκαν από τον Labbà © και τους συνεργάτες του.
Τα πρώτα 500 εκατομμύρια χρόνια μετά το Big Bang είναι γνωστό στους αστρονόμους ως «The Dark Ages», επειδή το σύμπαν ήταν γεμάτο με σύννεφα ουδέτερου αερίου υδρογόνου που κάλυψαν τους γαλαξίες από την άποψή μας. Οι αστρονόμοι θεωρούν ότι οι νεοσυσταθέντες γαλαξίες άρχισαν να εκπέμπουν αρκετή ακτινοβολία για να καούν μέσα από την κοσμική ομίχλη, μετατρέποντας το σύμπαν πρώτα σε έναν διογκωμένο αφρό πλάσματος και τελικά σε διαφανή κατάσταση που είναι σήμερα.
Η ομάδα διερεύνησε εάν ο σχηματισμός αστεριών στους γαλαξίες θα μπορούσε να είναι υπεύθυνος για την απομάκρυνση αυτής της θαμπάδας, αλλά οι υπολογισμοί τους έδειξαν ότι οι γαλαξίες σε αυτή τη μελέτη είναι πολύ μικροί και πολύ λίγοι. Ο Μπούουενς είπε, «Κατά πάσα πιθανότητα, υπάρχουν πολλοί περισσότεροι γαλαξίες σε αυτές τις πρώιμες στιγμές, αλλά είναι πιο αμυδρές από ό, τι μπορούμε να δούμε με τα σημερινά τηλεσκόπια.»
Ερχεται βοήθεια. Νέα ισχυρά όργανα πρόκειται να εγκατασταθούν στο Hubble το επόμενο έτος και η επόμενη δεκαετία θα σηματοδοτήσει την άνοδο της επόμενης γενιάς τηλεσκοπίων, όπως το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb και προγραμματισμένα επίγεια τηλεσκόπια κατηγορίας 30 μέτρων. Επομένως, το Labbà © παραμένει αισιόδοξο. «Υποψιάζομαι ότι το HUDF έχει πολλά περισσότερα μυστικά να αποκαλύψει. Με τα νέα όργανα και τηλεσκόπια, θα πρέπει να είμαστε σε θέση να ανακαλύψουμε πολλές ακόμη ανακαλύψεις από αυτήν τη σχετικά μικρή σχισμή των ουρανών. "
Αρχική πηγή: Δελτίο ειδήσεων Carnegie Institution
