Vědci používající Hubbleův kosmický dalekohled NASA změřili věk toho, co může být nejmladší galaxií ve vesmíru. Podle kosmologických standardů je to pouhým batoletem zdánlivě na místě mezi vyrostlými galaxiemi kolem něj. Volal jsem Zwicky 18, může to být až 500 milionů let (tak nedávná epocha, že se na Zemi začal objevovat složitý život). Naše galaxie Mléčná dráha je naproti tomu více než 20krát starší, nebo asi 12 miliard let stará, typický věk galaxií napříč vesmírem. Tato „pozdní život“ galaxie nabízí vzácný pohled na to, jak vypadají první malé galaxie v raném vesmíru.
Galaxie je členem katalogu 30 000 blízkých galaxií, které se ve 30. letech shromáždil švýcarský astronom Fred Zwicky fotografováním celé severní oblohy. Ačkoli astronomové již dlouho tušili, že tato galaxie je mladší, díky své prvotní chemické tvorbě umožnila Hubbleova vynikající citlivost astronomům spolehlivě sčítat celkovou hvězdnou populaci v galaxii. To jim umožnilo spolehlivě identifikovat nejstarší hvězdy obývající galaxii, čímž se stanovila horní hranice věku galaxie.
Galaxii dítěte se podařilo zůstat v embryonálním stavu jako chladný plynový oblak pravěkého vodíku a helia po většinu doby vývoje vesmíru. Když se v celém vesmíru rozkvetlo nespočet galaxií, tento pozdní květenec nezačal aktivní formaci hvězd dříve než asi 13 miliard let po Velkém třesku a prošel náhlou první hvězdnou hvězdou jen asi před 500 miliony let.
Nachází se jen 45 milionů světelných let daleko? mnohem blíže než jiné mladé galaxie v téměř 14 miliardách světelných let rozpětí vesmíru? I Zwicky 18 by mohl představovat jedinou příležitost pro astronomy studovat podrobně stavební bloky, z nichž se formují galaxie. Zůstává hádankou, proč plyn v trpasličí galaxii na rozdíl od jiných galaxií trvalo tak dlouho? téměř věk vesmíru? zhroutit se pod vlivem gravitace a vytvořit své první hvězdy.
"Já Zwicky 18 je bona fide mladá galaxie," řekl Trinh Thuan, profesor astronomie na University of Virginia, který spoluautorem studie s Jurijem Izotovem z Kyjevské observatoře. "Je to mimořádné, protože by se dalo očekávat, že mladé galaxie se budou tvořit až kolem prvních miliard miliard let po Velkém třesku, ne asi o 13 miliard let později." Očekávalo se, že mladé galaxie budou velmi vzdálené, na okraji pozorovatelného vesmíru, ale ne v místním vesmíru, “řekl Izotov.
Nález, o kterém se hovoří v 1. vydání Astrophysical Journal, poskytuje nový pohled na to, jak se galaxie poprvé vytvořily. Galaxie I Zwicky 18 nabízí pohled na to, jak mohla vypadat raná Mléčná dráha před 13 miliardami let. Další soubor Hubbleových pozorování jiného týmu dává galaxii o něco starší věk 1 miliardu let, stále si ji udržuje jako srovnávacího novorozence. Goran Ostlin ze stockholmské observatoře a Mustapha Mouhcine z University of Nottingham použili Hubbleův blízký infračervený fotoaparát a multi-Object Spectrometer k nalezení populace chladných červených hvězd, které jsou o něco starší než hvězdy, které viděla Advanced Camera for Surveys Camera. Výsledky budou zveřejněny v Astronomy & Astrophysics.
Aby dokázali, že já Zwicky 18 je nová galaxie, Thuan a Izotov potřebovali prokázat, že to nebylo hvězd z prvních několika miliard let po Velkém třesku, období, kdy se vytvořil velký zlomek hvězd ve vesmíru. Ačkoli astronomové měli podezření, že galaxie je výjimečně mladá, museli počkat, až Hubble poskytne potřebnou citlivost, aby zjistil, zda v trpasličí galaxii existují starší hvězdy, slabé červené obři. Vyspělá kamera Hubble's Advanced Camera for Surveys vyžadovala velmi dlouhou expozici, která vyžadovala 25 oběžných drah dalekohledu, aby hledaly nejslabší hvězdy v galaxii. Přítomnost starých hvězd v galaxii by naznačovala, že samotná galaxie byla stará, stejně jako všechny ostatní známé galaxie ve vesmíru.
Předpokládá se, že velké galaxie, jako je Mléčná dráha, rostou hierarchicky, přičemž menší galaxie se spojují do větších galaxií, jako přítoky se spojují do velkých řek. I Zwicky 18 je prototypem této rané populace malých trpasličích galaxií. "Tyto trpasličí galaxie stavebních bloků jsou příliš slabé a příliš malé na to, aby je bylo možné studovat bez nejcitlivějších nástrojů i v místním vesmíru, natož v dálkách vesmíru," řekl Thuan.
Dalším důkazem pro mládež I Zwicky 18 je skutečnost, že jeho mezihvězdný plyn je „téměř nedotčený“, řekl Thuan a složený převážně z vodíku a helia, primárních dvou světelných prvků vytvořených ve Velkém třesku, během prvních tří minut existence vesmíru. Trpasličí galaxie obsahuje pouze kropení dalších těžších prvků, jako je uhlík, dusík nebo kyslík, které se vytvářejí později, jak se vyvíjejí hvězdy. Téměř nepřítomnost takových těžkých prvků naznačuje, že většině prvotního plynu v trpasličí galaxii se nepodařilo vytvořit hvězdy, které následně vyrábějí těžké prvky.
Původní zdroj: Hubble News Release
