Z pomocą Kosmicznego Teleskop Hubble’a udało się dokonać zaskakującego odkrycia, które dotyczy pierwszych gwiazd i galaktyk powstałych we Wszechświecie. Jak pokazują badania przeprowadzone przez europejski zespół astronomów, te kosmiczne obiekty prawdopodobnie narodziły się wcześniej, niż dotychczas uważano.
Obserwacje wczesnego Wszechświata
W swoich wysiłkach uczeni z Europejskiej Agencji Kosmicznej skupili się na rozwoju Wszechświata w okresie od 500 milionów lat do miliarda lat po Wielkim Wybuchu. W szczególności badacze próbowali dostrzec gwiazdy hipotetycznej pierwszej generacji, która zgodnie z teoriami pojawiła się po tym wydarzeniu – tak zwane gwiazdy III populacji. Gwiazdy III populacji musiały składać się wyłącznie z wodoru, helu i litu, jako że cięższe pierwiastki mogły powstać dopiero na drodze procesów zachodzących w ich wnętrzach.
Podczas obserwacji naukowcy z ESA skierowali swoją uwagę na gromadę galaktyk znaną jako MACSJ0416. Tę odległą gromadę, jak i wiele innych, udało się dostrzec za sprawą tak zwanego soczewkowania grawitacyjnego. Masy bliższych nam gromad galaktyk są bowiem na tyle duże, że te są w stanie zniekształcać i wzmacniać światło pochodzące ze znacznie odleglejszych obiektów znajdujących się za nimi.
Ukryte galaktyki
Niestety, soczewkowanie grawitacyjne ma swój efekt uboczny. Polega on na tym, że światło jaśniejszych, bliższych galaktyk utrudnia dostrzeżenie wszystkich galaktyk wchodzących w skład dalekich gromad, takich jak MACSJ0416. Zespół z ESA opracował jednak technikę, która pozwoliła na usunięcie tego światła z obrazów odległych gromad. Dzięki temu zdołał on odkryć w obrębie gromady MACSJ0416 galaktyki o masach mniejszych niż te dotychczas zaobserwowane z użyciem Kosmicznego Teleskopu Hubble’a.
Gromada galaktyk MACSJ0416. Zdjęcie wykonane przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a. | Źródło: NASA, ESA i M. Montes (Uniwersytet Nowej Południowej Walii)
Wspomniane odkryte galaktyki znajdują się od Ziemi w odległości odpowiadającej czasowi, gdy Wszechświat miał mniej niż miliard lat. Ani w nich obrębie, ani nigdzie indziej nie zauważono dowodów na obecność gwiazd pierwszej generacji – gwiazd III populacji. To odkrycie oznacza nie dość, że owe galaktyki mogły powstać wcześniej niż sądzono, to również to, iż należały do galaktyk odpowiedzialnych rejonizację Wszechświata.
„Z wyników tych można wyciągnąć znaczące astrofizyczne wnioski, ponieważ pokazują, że galaktyki musiały powstać znacznie wcześniej, niż nam się wydawało.”, powiedziała jedna z badaczek, Rachana Bhatawdekar. „Co więcej, te mocno wspierają ideę, że wczesne galaktyki o niskiej masie/niewielkiej jasności są odpowiedzialne za rejonizację wszechświata.”
Warto wspomnieć, że wygląda na to, iż same gwiazdy pierwszej generacji mogły powstać tak szybko po Wielkim Wybuchu, że te znajdują się (a raczej znajdowały, bo w końcu ich światło potrzebowało kilkunastu miliardów lat, by do nas dotrzeć) zbyt daleko Ziemi, by Kosmiczny Teleskop Hubble’a był w stanie je dostrzec. Kiedyś może jednak w końcu uda się je zaobserwować, a to za sprawą nowego sprzętu, który ma trafić w przestrzeń kosmiczną. Tym nowym sprzętem jest chociażby Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, który ma doczekać się swojego startu w przyszłym roku.
Źródło: NASA, Foto. tyt. ESA/Hubble, M. Kornmesser i NASA