Astronómovia sa už desaťročia snažia vidieť, pokiaľ je to možné, do hlbokého vesmíru. Astrofyzici a kozmológovia pozorujú vesmír tak, ako to bolo krátko po Veľkom tresku, a dúfajú, že sa naučia všetko, čo môžu, o včasnej tvorbe vesmíru a jeho následnom vývoji. Vďaka nástrojom, ako je Hubbleov vesmírny teleskop, astronómovia boli schopní vidieť časti vesmíru, ktoré boli predtým neprístupné.
Ale ani úctyhodný Hubbleov teleskop nie je schopný vidieť všetko, čo sa odohrávalo na začiatku vesmíru. Pri použití kombinovanej sily niektorých z najnovších astronomických observatórií z celého sveta však tím medzinárodných astronómov vedený Inštitútom astronómie Tokijskej univerzity pozoroval 39 predtým neobjavených antických galaxií, čo by mohlo mať významné dôsledky pre astronómiu a kozmológiu.
Za tím objavu boli členovia Inštitútu astronómie Tokijskej univerzity, Francúzskeho národného centra pre vedecký výskum (CNRS), Anhui Normal University v Číne, University of Ludwig-Maximilians v Mníchove, Národných astronomických observatórií Číny a Inštitút astronómie a astrofyziky Academia Sinica (ASIAA) na Taiwane. Ich výskum sa objavil v siedmom vydaní 7. augusta Nature.
Spozorovanie „neviditeľného“
Zjednodušene povedané, najskoršie možné galaxie vo vesmíre zostali doteraz neviditeľné, pretože ich svetlo je veľmi slabé a vyskytuje sa pri dlhých vlnových dĺžkach, ktoré Hubble nedá zistiť. Tím
Výsledok, ktorý vyústil, bol nielen bezprecedentný, ale objav tohto mnohých galaxií tohto typu odporuje súčasným kozmologickým modelom. Ako Tao Wang, výskumný pracovník z AISAA a spoluautor štúdie, vysvetlil:
„Je to prvýkrát, čo sa tak veľká populácia obrovských galaxií potvrdila počas prvých 2 miliárd rokov 13,7 miliárd rokov života vo vesmíre. Boli pre nás predtým neviditeľné. Toto zistenie je v rozpore so súčasnými modelmi pre toto obdobie kozmického vývoja a pomôže doplniť niektoré podrobnosti, ktoré doteraz chýbali. ““
Tieto galaxie, hoci boli v tom čase najväčšie, bolo ich stále veľmi ťažké nájsť. Veľa dôvodov sa týka rozsahu, v akom sa ich svetlo natiahlo expanziou vesmíru. V každodennej astronómii
To umožňuje astronómom nielen povedať, ako vzdialený je objekt, ale ako tento objekt vyzeral v minulosti. Pri pohľade na najskoršiu epochu vesmíru (pred viac ako 13 miliardami rokov) však obrovská vzdialenosť predlžuje vlnovú dĺžku viditeľného svetla do bodu, keď už nie je v oblasti viditeľného svetla a stáva sa infračerveným.
Ďalším dôvodom, prečo je ťažké tieto galaxie zistiť, je skutočnosť, že väčšie galaxie majú tendenciu byť zahalené prachom, najmä ak sú stále v raných častiach ich formovania. To ich skôr zatemňuje ako ich menšie galaktické náprotivky. Z týchto dôvodov existovalo podozrenie, že tieto galaxie neboli také staré, ako navrhuje tím. Ako naznačil Wang:
„Bolo ťažké presvedčiť našich kolegov, že tieto galaxie boli také staré, ako sme predpokladali, že sú. Naše počiatočné podozrenie na ich existenciu prišlo z infračervených údajov Spitzerovho vesmírneho teleskopu. Ale ALMA má ostré oči a odhaľuje detaily na submilimetrových vlnových dĺžkach, najlepšej vlnovej dĺžke, ktorá sa dá nahliadnuť do prachu prítomného v ranom vesmíre. Napriek tomu si z imaginatívne pomenovaného Very Large Telescope v Čile vyžiadali ďalšie údaje, aby sme dokázali, že sme boli svedkami starodávnych masívnych galaxií, kde ešte nikto nevidel. ““
Čo to znamená pre astronómiu?
Keďže objav týchto galaxií je v rozpore s našimi súčasnými kozmologickými modelmi, zistenia tímu majú, samozrejme, pre astronómov nejaké významné dôsledky. Ako Kotaro Kohno, profesor s Astronomickým ústavom a spoluautor štúdie, vysvetlil:
„Čím je galaxia mohutnejšia, tým masívnejšia je čierna diera v jej srdci. Štúdium týchto galaxií a ich vývoj nám teda povie viac o vývoji supermasívnych čiernych dier, “dodal Kohno. „Masívne galaxie sú tiež úzko spojené s distribúciou neviditeľnej temnej hmoty. To hrá úlohu pri formovaní štruktúry a distribúcie galaxií. Teoretickí vedci budú musieť svoje teórie aktualizovať už teraz. “
Ďalším zaujímavým nálezom boli spôsoby, ako sa týchto 39 starovekých galaxií líši od tých našich. Pre začiatočníkov mali tieto galaxie vyššiu hustotu hviezd ako Mliečna dráha dnes; čo znamená, že ak by bola naša galaxia podobná, hviezdní útočníci by videli, keď sa pozerajú na nočnú oblohu, niečo veľmi odlišné.
„Jednak by sa nočná obloha zdala oveľa majestátnejšia. Väčšia hustota hviezd znamená, že by bolo oveľa viac hviezd blízko seba, keby sa javili väčšie a jasnejšie, “povedal Wang. "Ale naopak, veľké množstvo prachu znamená, že vzdialenejšie hviezdy by boli oveľa menej viditeľné, takže pozadie týchto jasných blízkych hviezd môže byť veľká tmavá medzera."
Keďže toto je prvýkrát, čo bola objavená galaktická populácia tohto druhu, astronómovia sa tešia na to, čo ešte môžu nájsť. Za súčasného stavu nie je ani ALMA dostatočne sofistikovaná na skúmanie chemického zloženia a hviezdnych populácií týchto galaxií. Observatóriá budúcej generácie však budú mať odhodlanie, aby astronómovia uskutočnili tieto štúdie.
Medzi ne patrí James Webb Space Telescope, ktorý je v súčasnosti naplánovaný na spustenie v roku 2021. Pravdepodobne budú tiež fungovať pozemné observatóriá, ako je extrémne veľký ďalekohľad ESO (ELT), tridsaťmeterový ďalekohľad (TMT) a obrovský Magellanův ďalekohľad (GMT). zohrávajú dôležitú úlohu.
Je to vzrušujúci čas pre astronómov a kozmológov. Stále pomaly odlupujú ďalšiu vrstvu vesmíru, aby zistili, aké tajomstvá sa skrývajú pod nimi!
