Čarobni pogled na najstarije galaksije

'Eskplozije' galaksija su pomogle da se okonča 'kosmičko mračno doba' prije 13 milijardi godina (NASA)
'Eskplozije' galaksija su pomogle da se okonča 'kosmičko mračno doba' prije 13 milijardi godina (NASA)

Peking, Kina – Globalni tim astronoma koji istražuje porijeklo svemira zabilježio je fotografije drevnih “eskplodiranih” galaksija koje su pomogle da se okonča “kosmičko mračno doba” prije 13 milijardi godina. Uz pomoć najnaprednijeg teleskopa u orbiti, svemirskog teleskopa Hubble, ovi naučnici su otkrili galaksije prve generacije koje su obasjale svemir pirotehnikom ogromnih zvijezda nakon Velikog praska.

Analizirajući svjetlost zvijezda sa jedne daleke galaksije – najdalje ikada pronađene – astrofizičari su utvrdili da su njeni fotoni izrazito pomaknuti prema crvenom spektru gotovo jednako stari kao i sam svemir. Crveni pomak mjeri promjenu boje ili valne dužine svjetlosti sa širenjem svemira i proticanjem vremena.

Ove drevne čestice svjetlosti odaslala je primordijalna grupa zvijezda koja se pojavila oko 150 miliona godina nakon Velikog praska, objasnio je Adi Zitrin, astronom sa kalifornijskog Tehnološkog instituta, koji je doprinio pronalasku i istraživanju osobina galaksije, nazvane MACS0647-JD.

Retrospektivno gledajući

Naučnici su bili u stanju odrediti starost ove rane galaksije zahvaljujući strukturi svemira i osobinama svjetlosti, koje zajedno čine svemir ogromnom optičkom vremenskom mašinom. Skenirajući svemir da bi otkrili ovu galaksiju, astronomi su, također, gledali više od 100 miliona stoljeća nazad kroz vrijeme.

“Vidimo više dalekih galaksija kakve su bile u dalekoj prošlosti”, kazao je Dan Coe, astrofizičar na Space Telescope Science Institute u Baltimoru, država Maryland, koji je predvodio otkriće.

Da bi fotografirali ovaj niz zvijezda, astronomi su se rasporedili na četiri kontinenta – Sjeverna Amerika, Evropa, Azija i Južna Amerika – i oslonili se prvenstveno na fotoaparate koji se koriste unutar svemirskog teleskopa Hubble.

Sa svoje pozicije u orbiti, oko 500 kilometara iznad Zemlje, Hubble izbjegava atmosferske distorzije s kojima su suočeni teleskopi na Zemlji, i može zabilježiti fotografije nekih od najudaljenijih zbirki zvijezda u svemiru.

Pa ipak, ovo otkriće se oslanja i na supermasivne leće, koje su ugrađene u strukturu svemira. Skupine galaksija mogu služiti kao “gravitacijske leće” koje uvećavaju i osvjetljavaju pozadinske izvore svjetlosti, uključujući zvijezde i galaksije kao što su MACS0647-JD.

Ovaj fenomen je predvidio Albert Einstein prije više od 100 godina, dok je razrađivao svoju teoriju o tome kako ogromna tijela kao što su zvijezde mogu zakriviti konture prostora-vremena i skrenuti svjetlosne valove. Efekat gravitacijskog sočiva sada koriste astronomi, uključujući i Zitrinovu grupu, da bi zavirili sve dalje u svemir i nazad kroz vrijeme, do porijekla prvih galaksija.

Za pronalazak galaksiju MACS0647-JD astronomi su upotrijebili leće koje je kreirala skupina galaksija nazvana MACS J0647, koje su uvećale i kreirale tri identične slike pozadinske zbirke zvijezda, kazao je Coe, stručnjak za efekat gravitacijskog sočiva.

Drevne galaksije

Tokom proteklih nekoliko godina, astronomi, uključujući Coea i Zitrina, predvodili su utrku da se tačno odrede skupine galaksija koje predstavljaju najmoćnije gravitacijske leće da bi pronašli najranije galaksije na rubovima poznatog svemiraa. Uz pomoć ovih kosmičkih leća, kazao je Coe, “mi smo zatvarali obruč oko prvih galaksija”.

Još jednu iznimno udaljenu galaksiju iz mladog svemira nedavno je otkrila Zitrinova grupa, upotrijebivši kosmičke leće skupine galaksija “Pandora’s Cluster”, ili Abell 2744. Pandora’s Cluster je proizvela više slika drevne pozadinske galaksije, što je pomoglo astrofizičarima da odrede kako se pojavila oko 250 miliona godina nakon Velikog praska, objasnio je Zitrin.

Iako je sićušna u poređenju sa spiralnim prostranstvima Mliječnog puta, koji, prema procjenama, sadrži najmanje 200 milijardi zvijezda, ova drevna galaksija ima daleko veću stopu formiranja zvijezda, ili sposobnost da proizvodi nova sunca u odnosu na svoju masu, kazao je Zitrin. Obe galaksije s izrazitim crvenim pomakom koje je on pomogao otkriti su “predstavnice prve generacije formiranih galaksija”.

U ovim drevnim galaksijama prve generacije, kazao je Coe, “prve primordijalne zvijezde su možda bile 100 puta teže u pogledu mase od našeg Sunca. One su gorile žarko i umrle mlade”.

U ovoj grupi naučnika iz cijelog svijeta nalazi se i nekoliko vodećih istraživača nastanjenih u Kini. Svemirski teleskop Hubble, kojim zajednički upravljaju NASA i Evropska svemirska agencija, otvoren je za astronome iz cijelog svijeta.

Pronalaženje novih dijelova u slagalici prvih galaksija koje su osvijetlile kosmos “zaista je svjetski poduhvat, koji uključuje astronome različitih nacionalnosti stacionirane širom svijeta”, kazao je Jeremy Liam, professor na Univerzitetu u Hong Kongu.

Novi val otkrića

Xingxing Huang, astrofozičar na prestižnom Univerzitetu za nauku i tehnologiju u Kini, rekao je da saradnja na proučavanju drevnih galaksija odražava sve rašireniju globalnu prirodu vodećih otkrića u astronomiji i predviđa da će se ovaj trend u budućnosti ubrzati.

Zitrin je u međuvremenu predvidio da će druge ogromne gravitacijske leće u svemiru, od kojih su neke predmet posmatranja sada, vjerovatno potaknuti novi val otkrića drevnih dalekih galaksija. Dodao je da ove kosmičke leće za uvećanje funkcioniraju u oba smjera.

Ukoliko postoji napredna civilizacija u jednoj od otkrivenih drevnih galaksija, njeni astronomi bi isto tako mogli koristiti istu tehniku gravitacijskih leća da posmatraju naš dio svemira.

Ali, vidjeli bi ovaj dio svemira kakav je bio prije 13 milijardi godina možda kao protogalaksiju, koja će se tek kasnije proširiti i evoluirati u Mliječni put, spiralnu tvorevinu u obliku diska.

Izvor: Al Jazeera


Povezane

Zvijezda nalik Suncu u središtu, HL Tau, stara je manje od milion godina i nalazi se na 450 svjetlosnih godina od Zemlje, u sazvježđu Bika.

06 Nov 2014
Više iz rubrike TEHNOLOGIJA
POPULARNO