Galaxia z doby, keď galaxie boli mladé

Média po celom svete informujú o novej „doposiaľ najvzdialenejšej galaxii“ objavenej pomocou Hubblovho kozmického ďalekohľadu (HST). Ale tento objav nie je tak celkom jednoznačný, ako by sa zdalo. V štúdii charakterizovanej viac procesom vylučovania než pozitívnou identifikáciou astronómovia získali odhad, že s 80%-nou pravdepodobnosťou majú pravdu. Ak je ich interpretácia správna, svetlo z maličkej a slabej galaxie má červený posuv 10.3, čo znamená, že bolo na ceste k Zemi 13.2 miliardy rokov. Ak sa pozeráme na túto galaxiu „prechádzame späť cez 96 % veku vesmíru do obdobia 500 miliónov rokov po Big Bangu,“ povedal Garth Illingworth (University of California, Santa Cruz), ktorý spolu s Rychardom Bouwensom (University of Leiden) informoval o tomto objave v januári v časopise Nature. Objekt označený kvôli svojej polohe na snímke Hubble Ultra Deep Field (Hubblovo zvlášť hlboké pole) ako UDFj-39546284 sa zdá byť čo do veľkosti len 1 % z našej Mliečnej cesty, čo je typické pre minigalaxie, ktorými bol pravdepodobne vyplnený raný vesmír. Galaxia bola viditeľná len na najdlhších vlnových dĺžkach, ktoré Hubblov teleskop dokáže ešte zachytiť (1,7 mikróna). „My tu skutočne tlačíme Hubbla k jeho hraniciam,“ konštatuje Illingworth. Po viac než 40 hodinách expozície pomocou Wide Field Camera 3 inštalovanej na HST vznikla doteraz „najhlbšia“ infračervená snímka. Tento objekt bol taký slabý, že vedecký tím nemohol získať jeho spektrum na ďalšiu analýzu a na určenie červeného posuvu. Namiesto toho sa astronómovia spoľahli na metódu fotometrického určenia červeného posuvu založenej na porovnávaní množstva svetla prechádzajúceho cez niekoľko širokopásmových farebných filtrov namontovaných na tejto kamere. Z takejto informácie síce vedci vedia vyťažiť veľmi hrubú informáciu o spektre objektu, ale so spektrom s úzkymi spektrálnymi čiarami sa astronómovia môžu spoľahnúť na presné meranie červeného posuvu. A tu sem vstupuje proces eliminácie. Keďže astronómovia boli ohraničení hrubou aproximáciou spektra, bolo tu oveľa vyššie riziko nesprávnej interpretácie údajov. Ak však máme len takéto fotometrické údaje, môžu rôzne typy objektov vykazovať rovnaký spektrálny profil. „Musíte si trocha veriť a spýtať sa sám seba: Čo iné by to pohlo byť?“ povedal Rogier Windhorst, profesor na Arizona State University’s School of Earth and Space Exploration. Podľa neho by v tomto prípade najpravdepodobnejšie alternatívne vysvetlenie bolo, že ide o menej vzdialenú galaxiu, ktorej svetlo je sčervenané prítomnosťou prachu. „Tieto galaxie majú spektrum trocha podobné nášmu zdroju,“ hovorí Bouwens. „Ale len trocha podobné.“ Tento objekt vykazuje veľmi nezvyčajný profil, kde svetlo prechádza len tým najčervenším filtrom zo 7 filtrov v kamere. To je to, prečo obaja, Bouwens aj Windhorst, si sú celkom istí, že skutočne pozorujú nezvyčajne vzdialenú galaxiu, pretože bližšia „zaprášená“ galaxia by pravdepodobne vykazovala nejakú emisiu na iných vlnových dĺžkach. Iné interpretácie „nie sú nemožné, ale nie sú veľmi pravdepodobné,“ dodáva Windhorst. Pozorovanie galaxií s veľmi vysokými červenými posuvmi poskytuje dôležité obmedzenia pre teórie ako sa formovali prvé galaxie. Hoci snímky z HST ukazujú tento objekt len ako hmlistú šmuhu, jej miniatúrne rozmery obsahujú taktiež dôležitú informáciu o prvotných galaxiách. Vedecký tím takisto konštatuje, že „proces vzniku hviezd 500 miliónov rokov po Big Bangu bol udivujúco pomalší než rýchla tvorba hviezd 600 miliónov rokov po Veľkom tresku.“ Bouwens na záver dodáva: „Po prvý raz môžeme teraz urobiť realistické vyhlásenia o tom, ako sa menila populácia galaxií počas tejto periódy.“

RNDr. Zdeněk Komárek