Vedci, ktorí používajú Hubbleov vesmírny teleskop agentúry NASA, zmerali vek toho, čo môže byť najmladšou galaxiou vo vesmíre. Podľa kozmologických štandardov je to jednoducho batoľa zdanlivo mimo miesta medzi vyrastenými galaxiami v okolí. Volal som I Zwicky 18, môže to byť už 500 miliónov rokov (tak nedávna epocha, že sa na Zemi začal objavovať zložitý život). Naša galaxia Mliečna dráha je naopak viac ako 20-krát staršia alebo staršia približne 12 miliárd rokov, čo je typický vek galaxií v celom vesmíre. Táto galaxia „neskorého života“ ponúka zriedkavý pohľad na to, ako vyzerajú prvé malé galaxie v ranom vesmíre.
Galaxia je členom katalógu 30 000 blízkych galaxií, ktoré sa zhromaždil švajčiarsky astronóm Fred Zwicky v 30. rokoch 20. storočia fotografovaním celej severnej oblohy. Aj keď astronómovia už dlho tušili, že táto galaxia je mladým, vďaka svojej prvotnej chemickej štruktúre, Hubbleova vynikajúca citlivosť umožnila astronómom vykonať spoľahlivé sčítanie celkovej hviezdnej populácie v galaxii. To im umožnilo spoľahlivo identifikovať najstaršie hviezdy obývajúce galaxiu, čím sa stanovila horná hranica veku galaxie.
Detskej galaxii sa podarilo zostať v embryonálnom stave ako oblak studeného plynu pravekého vodíka a hélia po väčšinu trvania vývoja vesmíru. Keď sa v celom vesmíre rozvetvovalo nespočetné množstvo galaxií, tento neskoro-kvetomer začal s tvorbou hviezd až asi 13 miliárd rokov po Veľkom tresku a prešiel náhlym prvým hviezdnym výbuchom len pred asi 500 miliónmi rokov.
Nachádza sa iba 45 miliónov svetelných rokov? omnoho bližšie ako iné mladé galaxie v takmer 14 miliárd svetelných rokov vo vesmíre? I Zwicky 18 by mohol byť pre astronómov jedinou príležitosťou na podrobné štúdium stavebných blokov, z ktorých sa tvoria galaxie. Zostáva hádankou, prečo plyn v trpasličej galaxii, na rozdiel od iných galaxií, trval tak dlho? takmer vek vesmíru? zrútiť sa pod vplyvom gravitácie a vytvoriť svoje prvé hviezdy.
"Ja Zwicky 18 je bona fide mladá galaxia," uviedol Trinh Thuan, profesor astronómie na University of Virginia, ktorý spolu s Jurijom Izotovom spoluautorom štúdie z Kyjevskej observatória. „Je to výnimočné, pretože by sa dalo očakávať, že mladé galaxie sa budú formovať až okolo prvých miliárd rokov po Veľkom tresku, nie asi o 13 miliárd rokov neskôr. Očakávalo sa, že mladé galaxie budú veľmi vzdialené na okraji pozorovateľného vesmíru, ale nie v miestnom vesmíre, “povedal Izotov.
Zistenie uvedené v 1. vydaní Astrofyzikálneho denníka poskytuje nový pohľad na to, ako sa galaxie prvýkrát vytvorili. Galaxia I Zwicky 18 ponúka pohľad na to, ako mohla vyzerať skorá Mliečna dráha pred 13 miliardami rokov. Ďalšia skupina Hubbleových pozorovaní od iného tímu dáva galaxii o niečo starší vek 1 miliardu rokov a stále ju udržiava ako porovnateľného novorodenca. Goran Ostlin zo Štokholmského observatória a Mustapha Mouhcine z University of Nottingham použili Hubbleovu blízku infračervenú kameru a multi-Object Spectrometer na nájdenie populácie chladných červených hviezd, ktoré sú o niečo staršie ako hviezdy, ktoré vidí Advanced Camera for Surveys Camera. Výsledky sa uverejnia v Astronomy & Astrofhysics.
Aby dokázali, že Ja Zwicky 18 je nová galaxia, Thuan a Izotov potrebovali preukázať, že po prvých miliardách rokov po Veľkom tresku, období, keď sa vytvoril veľký zlomok hviezd vo vesmíre, postrádali hviezdy. Hoci astronómovia mali podozrenie, že galaxia bola výnimočne mladá, museli počkať, kým Hubble poskytne potrebnú citlivosť, aby zistil, či v trpasličej galaxii existujú staršie hviezdy, slabé červené obri. Pokročilá kamera Hubble's Advanced Camera for Surveys potrebovala veľmi dlhú expozíciu, ktorá vyžadovala 25 dráh ďalekohľadu, aby našli najslabšie hviezdy v galaxii. Prítomnosť starých hviezd v galaxii by naznačovala, že samotná galaxia je stará, rovnako ako všetky ostatné známe galaxie vo vesmíre.
Predpokladá sa, že veľké galaxie, ako je Mliečna dráha, rastú hierarchicky, pričom menšie galaxie sa spájajú do väčších galaxií, ako sú prítoky, ktoré sa spájajú do veľkých riek. I Zwicky 18 je prototypom tejto ranej populácie malých trpasličích galaxií. "Tieto trpasličí galaxie stavebných blokov sú príliš slabé a príliš malé na to, aby sa dali študovať bez najcitlivejších nástrojov aj v miestnom vesmíre, natož v ďalekých vzdialenostiach vesmíru," povedal Thuan.
Ďalším dôkazom pre mládež I. Zwického 18 je skutočnosť, že jeho medzihviezdny plyn je „takmer nedotknutý“, povedal Thuan a zložený prevažne z vodíka a hélia, primárnych dvoch svetelných prvkov vytvorených vo Veľkom tresku, počas prvých troch minút existencia vesmíru. Trpasličí galaxia obsahuje iba postrekovanie ďalšími ťažšími prvkami, ako sú uhlík, dusík alebo kyslík, ktoré sa vytvárajú neskôr, keď sa vyvíjajú hviezdy. Skoro neprítomnosť takýchto ťažkých prvkov naznačuje, že veľa z pravekého plynu v trpasličej galaxii sa nepodarilo vytvoriť hviezdy, ktoré následne vyrábajú ťažké prvky.
Pôvodný zdroj: Hubble News Release
