Pirmās galaktikas ir daudz vecākas nekā tika uzskatīts (Video)

Izmantojot gravitācijas lēcošanas metodi, astronomi ir atklājuši tālu galaktiku, kurā zvaigznes veidojušās negaidīti agri. Šie rezultāti sniedz jaunu ieskatu Visuma agrīnās attīstības posmos, kā arī pirmo galaktiku dzimšanas un veidošanās procesos. “Mēs atklājām tālu galaktiku, kurā zvaigznes sāka veidoties jau 200 miljonus gadus pēc Lielā sprādziena,” pastāstīja pētījuma vadītājs Johans Ričards. ” Tas ir izaicinājums teorijām, par to, cik ātri sāka veidoties un attīstīties pirmās galaktikas Visumā. Tas varētu palīdzēt atrisināt noslēpumu, kā izklīda ūdeņraža migla, kas pildīja agrīno Visumu.”

Ričarda vadītā grupa pamanīja galaktiku Habla teleskopa attēlos. Novērojumi tika apstiprināti, izmantojot Spitzera teleskopu, bet attālums līdz galaktikai noteikts ar Keck observatorijas palīdzību. Šī tālā galaktika ir saskatāma caur galaktiku kopu, kas pazīstama kā Abell 383, kuras spēcīgā gravitācija izliec gaismu gluži tāpat kā palielināmais stikls. Tādejādi tiek pastiprināta aiz Abell 383 kopas esošo objektu gaisma, ļaujot astronomiem novērot un pētīt daudz tālākas galaktikas. Bez gravitācijas lēcošanas efekta šī galaktika būtu pārāk blāva, lai to varētu ieraudzīt ar visspēcīgākajiem teleskopiem mūsdienās.

Pēc tam, kad galaktika tika pamanīta Habla un Spitzera teleskopu attēlos, komanda veica spektroskopiskos novērojumus ar Keck-II teleskopu, kas atrodas Havaju salās. Spektroskopija sadala gaismu atsevišķās krāsās. Analizējot galaktikas spektru, iespējams noteikt sarkano nobīdi, kā arī “izvilkt” informāciju par zvaigznēm, kuras veido šo galaktiku. Galaktikas sarkanā nobīde ir 6,027. Tas nozīmē, ka mēs redzam galaktiku tādu, kāda tā bija tad, kad Visums bija aptuveni 950 miljonus gadus vecs. Tā nav vistālākā zināmā galaktika, jo ir atsevišķi objekti, kuru sarkanā nobīde pārsniedz 8, kā arī viens, kura iespējamā sarkanā nobīde ir 10. Tomēr šī ir neparasta galaktika, jo tā būtiski atšķiras no citām tālajām galaktikām, kurās pārsvarā spoži mirdz jaunās zvaigznes.

“Kad mēs aplūkojām spektru, bija skaidras divas lietas,” paskaidroja pētījuma līdzautors Eiči Egami. “Sarkanā nobīde nozīmēja, ka tā pastāv ļoti agrīnā Visumā, kā jau mēs gaidījām. Fakts, ka tā bija labi pamanāma ar Spitzera infrasarkanajiem uztvērējiem, liecina, ka tā sastāv no pārsteidzoši vecām un relatīvi blāvām zvaigznēm. Šī galaktika ir veidota no gandrīz 750 miljonus gadus vecām zvaigznēm, kas nozīmē, ka tās sākušas veidoties aptuveni 200 miljonus gadus pēc Lielā sprādziena, daudz agrāk nekā mēs gaidījām.”

“Pateicoties gravitācijas lēcas pastiprinātajai galaktikas gaismai, mums bija izcilas kvalitātes dati,” turpināja pētījuma līdzautors Dens Stārks. “Mūsu darbs apstiprina agrākos pētījumos radušās aizdomas, ka agrīnajās galaktikās sastopamas vecākas zvaigznes. Tas liek domāt, ka pirmās galaktikas ir pastāvējušas daudz agrāk nekā tika uzskatīts.”

Šim atklājumam ir daudz plašāka ietekme uz Visuma izpratni. Tas palīdzēs noskaidrot ne tikai laika periodu, kad sāka veidoties pirmās galaktikas, bet arī to, kā Visums kļuva caurspīdīgs ultravioletā starojuma diapazonā pirmajos miljards gados pēc Lielā sprādziena. Tiek pieņemts, ka Visuma agrīnajos attīstības periodos ultravioleto gaismu bloķēja neitrālā ūdeņraža migla. Bija vajadzīgs kāds starojuma avots, kurš jonizēja blīvo miglu. Šo procesu dēvē par rejonizāciju.

Astronomi uzskata, ka šis starojuma avots ir pirmās galaktikas. Līdz šim nebija atklāts pietiekams daudzms šo objektu, kuri spētu radīt nepieciešamo starojumu daudzumu. Iespējams, ka Ričarda vadītās grupas atklājums palīdzēs atrisināt šo mīklu. “Škiet, ka agrīnajā Visumā bija daudz vairāk galaktiku nekā agrāk tika uzskatīts. Tās ir blāvākas un vecākas, līdzīgas tai, kuru mēs atklājām,” teica pētījuma līdzautors Žans Pols Kneibs. “Ja šī neredzamā blāvo, vecāko galaktiku armija pastāv, tā varētu nodrošināt iztrūkstošo starojumu, kurš agrīno Visumu padarīja caurspīdīgu ultravioletajā diapazonā.”

Mūsdienās šādas galaktikas iespējams atklāt, izmantojot gravitācijas lēcošanu cauri masīvām galaktiku kopām, kas darbojas kā kosmiski teleskopi. Džeimsa Veba teleskops specializēsies lielas sarkanās nobīdes objektu izpētē. Tas būs ideāls instruments, lai uz visiem laikiem atrisinātu šo noslēpumu.

Ziņu avots: StarSpace, LabEquipment