Najvzdialenejšia galaxia

Pri tom, ako sa pracovníci NASA snažia dotlačiť Hubblov kozmický ďalekohľad (HST) až na samé hranice jeho možností, pokoril medzinárodný tím astronómov rekord zmeraním vzdialenosti doteraz najvzdialenejšej pozorovanej galaxie vo vesmíre. Túto prekvapivo jasnú a mladú galaxia, označenú GN-z11, vidíme, aká bola pred 13,4 miliardami rokov, len asi 400 miliónov rokov po big-bangu. GN-z11 sa nachádza smerom do súhvezdia Veľkej medvedice. „Urobili sme veľký krok späť v čase k tomu, čo sme vždy očakávali, že sme schopní s Hubblom urobiť. Vidíme galaxiu GN-z11 v čase, keď mal vesmír len 3% súčasného veku," vysvetľuje Pascal Oesch z Yale University v New Haven, Connecticut, USA. Vedecký tím zahŕňal vedcov z Yale University, zo Space Telescope Science Institute (STScI) v Baltimore, Maryland a z University of California v Santa Cruz, California. Nové pozorovania HST preniesli astronómov do ríše, o ktorej sa myslelo, že bude dosiahnuteľná len pomocou nového James Webb Space Telescope. Toto meranie prinieslo silný dôkaz toho, že niektoré neobyčajné a neočakávane jasné galaxie nájdené už dávnejšie na snímkach z Hubbla sú skutočne v obzvlášť veľkých vzdialenostiach. Vedecký tím určil vzdialenosť galaxie GN-z11 zistením jej farby zo snímok získaných HST a Spitzer Space Telescope. Teraz bola pre galaxiu nachádzajúcu sa v takej extrémnej vzdialenosti po prvý raz použitá Wide Field Camera 3 na HST na presné zmeranie vzdialenosti tejto galaxie spektroskopicky - rozložením svetla na jeho základné farby. Astronómovia totiž merajú veľké vzdialenosti galaxií určením tzv. „červeného posuvu". Tento jav je dôsledok rozpínania vesmíru: každý vzdialený objekt vo vesmíre sa od nás vzďaľuje a svetlo z neho sa rozťahuje na väčšie a červenšie vlnové dĺžky ako putuje rozpínajúcim sa priestorom kým dopadne do našich ďalekohľadov. Čím je tento červený posuv väčší, tým je galaxia vzdialenejšia. „Naše spektroskopické pozorovania ukazujú, že galaxia je ešte ďalej než sme si pôvodne mysleli, presne na hranici vzdialenosti, kde ešte môže HST pozorovať," hovorí Gabriel Brammer zo STScI, spoluautor štúdie. Predtým než astronómovia určili vzdialenosť galaxie GN-z11, najvzdialenejšia galaxia zmeraná spektroskopicky mala červený posuv 8,68 (svetlo z nej vyletelo pred 13,2 miliardami rokov). Teraz tím astronómov potvrdil, že GN-z11 má červený posuv 11,1 a je v čase o 200 miliónov rokov bližšie k času big-bangu. „Je to pre HST zvlášť veľký úspech. Podarilo sa mu prekonať všetky predchádzajúce rekordy vo vzdialenosti roky držané oveľa väčšími pozemskými ďalekohľadmi," zdôraznil Pieter van Dokkum z Yale University. Tento nový rekord pravdepodobne vydrží až do štartu James Webb Space Telescope. Kombinácia zobrazení z HST a „Spitzera" ukazuje, že galaxia GN-z11 je 25 krát menšia než naša Mliečna cesta a v jej hviezdach sa nachádza len asi 1% hmoty našej Galaxie. Avšak novorodenec GN-z11 rastie rýchlo, hviezdy tu vznikajú v 20 násobne vyššom množstve než dnes v našej Galaxii. To robí aj takú vzdialenú galaxiu dosť jasnú na to, aby ju astronómovia objavili a mohli ju detailne pozorovať pomocou HST aj Spitzera. Výsledok ukazuje prekvapivo nové informácie o podstate veľmi raného vesmíru. „Je úžasné, že taká hmotná galaxia existovala len 200 – 300 miliónov rokov po tom, ako začali vznikať vôbec prvé hviezdy. Rástla skutočne rýchlo a produkovala hviezdy vo veľkom množstve takže čoskoro vznikla galaxia s hmotnosťou okolo jednej miliardy hmotností Slnka," vysvetľuje Garth Illingworth z University of California, Santa Cruz. Tieto zistenia priniesli vopred pohľad na pozorovania, ktoré bude vykonávať James Webb Space Telescope po svojom štarte do vesmíru v roku 2018. „Hubble a Spitzer už zasahujú do teritória James Webb Space Telescope," konštatuje Oesch. „Tento nový objav predznamenáva, že James Webb Space Telescope určite nájde mnoho mladých galaxií, ktoré vznikali v časoch formovania prvých galaxií v našom vesmíre," dodáva Illingworth.

Publikované v časopise QUARK, jún 2016, RNDr. Zdeněk Komárek