Nova podoba kampanje Hubble Ultra Deep Field (HUDF) 2012 razkriva prej nevidno populacijo sedmih oddaljenih galaksij, ki so jih opazili, ko so se pojavile v obdobju 350 milijonov do 600 milijonov let po velikem udaru. Ellis (Caltech) in ekipa UDF 2012
Astronomi, ki uporabljajo NASA-in vesoljski teleskop Hubble, so v novi raziskavi opazili nekatere najbolj oddaljene, temne in starodavne galaksije. Slike, posnete s Hubblejevo široko polje 3 (WFC 3), so daleč v preteklost kot katero koli prejšnje opazovanje Hubbla in zagotavljajo informacije o razmerah v zgodnjem vesolju.
"To je kot znanstvena različica zgodbe o Genezi," je dejal astronom Avi Loeb z univerze Harvard.
Sedem oddaljenih galaksij predstavlja prej nevidno populacijo galaksij, ki se je oblikovala pred več kot 13 milijardami let, ko je bilo vesolje manj kot 3 odstotke svoje sedanje starosti. V teh najglobljih slikah, ki jih je do zdaj prišel Hubble, so astronomi lahko vzeli vzorec količine takratnih galaksij. Rezultati kažejo, da se je število galaksij gladko zmanjševalo, s časom gledanja nazaj na približno 450 milijonov let po velikem udaru.
Podatki zagotavljajo prvi zanesljiv popis tega nespremenjenega obdobja kozmične zgodovine, trdijo znanstveniki. Ko astronomi gledajo še globlje v vesolje, se zdi, da številke galaksij gladko upadajo, zaradi česar so verjeli, da je bila "kozmična zora" postopna, ne dramatičen dogodek.
"Opazovanja mikrovalovnega žarenja iz Velikega poka so nam povedala, da se je reionizacija zgodila pred več kot približno 13 milijardami let," je dejal Brant Robertson z univerze Arizona v Tucsonu, član anketne skupine. "Naši podatki potrjujejo, da je bila reionizacija izčrpen proces, ki se je zgodil v več sto milijonih let, in galaksije počasi sestavljajo svoje zvezde in kemične elemente. Ni bilo niti enega dramatičnega trenutka, ko bi se oblikovale galaksije; to je bil postopen proces. "
Te galaksije so bile najdene kot del ambiciozne raziskave Hubbleja intenzivno preučevanega neba neba, znanega kot ultra globoko polje (UDF), ki je bil prvotno posnet v letih 2003–2004, osredotočen na majhno območje na nebu v ozvezdju Fornax . V novi kampanji 2012, imenovani UDF 2012, je ekipa astronomov pod vodstvom Richarda Ellisa s kalifornijskega tehnološkega inštituta uporabila WFC3, da je pokukal globlje v vesolje v bližnje infrardeči svetlobi kot katero koli prejšnje opazovanje Hubbleja. Pripombe so bile opravljene v obdobju šestih tednov v avgustu in septembru 2012, prvi znanstveni rezultati pa se zdaj pojavljajo v vrsti znanstvenih člankov. Skupina UDF 2012 javno objavlja te edinstvene podatke, potem ko jih pripravi na uporabo drugim raziskovalnim skupinam.
"Hubble dosega le veliko znanost," je na kratkem poročilu o novi raziskavi dejal John Grunsfeld, nekdanji astronavt in NASA-in pridruženi administrator za znanost. "To je zgodba o izvoru, kjer se vračamo na začetek, nazaj k prvim zvezdam, ki so se pojavile v vesolju. To potrjuje, da bomo imeli, ko bomo na spletu našli vesoljski teleskop James Webb, veliko videti in še veliko narediti. "
Vesoljski teleskop James Webb bo predvidoma predstavljen leta 2018.
Astronomi so v času 400-600 milijonov let po velikem udaru zaznali sedem galaksij. Vsi izredno oddaljeni so se gibali v daljavo s rdečimi premiki od 8,6 do skoraj 12.
Astronomi raziskujejo oddaljeno vesolje v skoraj infrardeči svetlobi, ker širitev vesolja razteza ultravijolično in vidno svetlobo iz galaksij v infrardeče valovne dolžine, pojav, imenovan "rdeče premikanje." Bolj ko je galaksija bolj oddaljena, večji je njen rdeč premik.
Zlasti je lahko, da je ena od galaksij rekorder na daljavo, opažena 380 milijonov let po rojstvu našega vesolja v Velikem prasku, kar ustreza rdečemu premiku 11,9. To je galaksija UDFj-39546284, ki je bila prej odkrita in je bila prvotno predlagana kot najbolj oddaljen objekt, ki ga je Hubble našel pred skoraj dvema letoma. Kasnejša opažanja so ga postavila v premik 10,3, vendar so ga na novo izpopolnjena opažanja še bolj oddaljila.
Časovna premica vesolja in naša opažanja nad njim. Zasluge: Univerza v Arizoni.
Znanstveniki menijo, da se je vesolje začelo z velikim praskom pred približno 13,7 milijardami let. Vodik je nastal približno 400.000 let pozneje, vendar brez zvezd, vesoljski čas je bil temen. Približno 200 milijonov let kasneje so se vodikovi oblaki strnili in tvorili prve zvezde in galaksije; kar astronomi imenujejo "kozmična zora." Svetloba teh novih zvezd je začela razkrajati vodik na protone in elektrone v časovnem obdobju, imenovanem kozmična reionizacija. V današnjem vesolju znanstveniki vidijo galaksije, ki se povečujejo v masi in velikosti s sintezo elementov, kar vodi do tvorbe zapletenih molekul, vključno s komponentami za ustvarjanje življenja. Naše Sonce in sončni sistem sta nastala pred nekaj več kot 4 milijardami let.
"Ekipa je potisnila Hubble do svojih meja. To je verjetno najbolj oddaljeni hrbet, ki ga je Hubble lahko izgledal, pravi vodja študije Richard Ellis. "Hubble potisnemo precej dlje od tistega, za kar je bil zasnovan."
Preberite več o ugotovitvah in kampanji HUDF 2012 na HubbleSite.
Preberite dokument ekipe: Obilje galaksij, ki tvorijo zvezde, v območju Redshift 8,5 do 12: Novi rezultati iz leta 2012 Hubble Ultra Deep Field Campaign
Dodatni viri: CalTech ESA Hubble
