Znanstveniki, ki uporabljajo NASA-jev vesoljski teleskop Hubble, so izmerili starost tiste, ki je morda najmlajša galaksija, ki jih je kdajkoli videl v vesolju. Po kozmoloških merilih je zgolj dojenček, ki menda ni na mestu med odraslimi galaksijami okoli njega. Imenoval sem Zwicky 18, morda je star že 500 milijonov let (tako nedavna epoha, da se je zapleteno življenje na Zemlji že začelo pojavljati). Naša galaksija Mlečna pot je nasprotno več kot 20-krat starejša, oziroma približno 12 milijard let, tipična starost galaksij po vesolju. Ta galaksija "poznega življenja" ponuja redek pogled na to, kako izgledajo prve pomanjševalne galaksije v zgodnjem vesolju.
Galaksija je članica kataloga 30.000 galaksij v bližini, ki jih je v tridesetih letih prejšnjega stoletja sestavil švicarski astronom Fred Zwicky s fotografiranjem celotnega severnega neba. Čeprav astronomi že dolgo sumijo, da je bila ta galaksija mladost, je zaradi svoje prvotne kemične sestave Hubblejeva izjemna občutljivost omogočila astronomom zanesljiv popis celotne zvezdne populacije v galaksiji. To jim je omogočilo zanesljivo prepoznavanje najstarejših zvezd, ki živijo v galaksiji, in s tem postavilo zgornjo mejo starosti galaksije.
Otroški galaksiji je uspelo ostati v embrionalnem stanju kot hladen plinski oblak prvotnega vodika in helija večino časa trajanja evolucije vesolja. Ker so neštete galaksije cvetele po vsem vesolju, je poznocvetec začel aktivno nastajanje zvezd šele približno 13 milijard let po velikem udaru in je šel skozi nenadno prvo zvezdno prame pred približno 500 milijoni let.
Nahajate se le 45 milijonov svetlobnih let? veliko bližje kot druge mlade galaksije v skoraj 14 milijard svetlobnih letih vesolja? I Zwicky 18 bi lahko predstavljal edino priložnost, da astronomi podrobno preučijo gradnike, iz katerih so oblikovane galaksije. Ostaja uganka, zakaj je plin v pritlikavi galaksiji v nasprotju s plinom v drugih galaksijah trajal tako dolgo? skoraj starost vesolja? da se pod vplivom gravitacije zrušijo in tvorijo svoje prve zvezde.
"I Zwicky 18 je dobra mladina galaksija," je dejal Trinh Thuan, profesor astronomije na univerzi v Virginiji, ki je bil soavtor študije z Jurijem Izotovom iz Kijevskega observatorija. "To je izjemno, saj bi pričakovali, da se bodo mlade galaksije oblikovale šele okoli prve milijarde let ali več po velikem udaru, ne pa približno 13 milijard let kasneje. In pričakovano je bilo, da bodo mlade galaksije zelo oddaljene, na robu opazovanega vesolja, ne pa v lokalnem vesolju, «je dejal Izotov.
Ugotovitev, poročana v 1. decembru časopisa Astrophysical Journal, ponuja nov vpogled v to, kako so se galaksije najprej oblikovale. Galaksija I Zwicky 18 ponuja pogled na to, kako je morda izgledala zgodnja Mlečna pot pred 13 milijardami let. Drugi sklop opazovanj Hubblovega drugačnega tima daje galaksiji nekoliko starejši od 1 milijarde let, še vedno pa ohranja primerjalnega novorojenčka. Goran Ostlin iz Stockholmskega observatorija in Mustapha Mouhcine z univerze v Nottinghamu sta s Hubblejevo bližnjo infrardečo kamero in večpredmetnim spektrometrom ugotovila populacijo hladnih rdečih zvezd, ki so nekoliko starejše od zvezd, ki jih je videl Advanced Camera for Surveys Camera. Rezultati naj bodo objavljeni v Astronomy & Astrophysics.
Da bi dokazali, da sem Zwicky 18 nova galaksija, sta Thuan in Izotov morala pokazati, da je bil brez zvezd iz prvih nekaj milijard let po velikem udaru, obdobju, ko se je oblikoval velik del zvezd v vesolju. Čeprav so astronomi sumili, da je galaksija izjemno mlada, so morali počakati na Hubble, da zagotovi potrebno občutljivost, da ugotovi, ali v pritlikavi galaksiji obstajajo starejše zvezde, rahlo rdeči velikani. Hubbleova napredna kamera za ankete je potrebovala zelo dolgo osvetlitev, za kar je bilo potrebnih 25 orbitov teleskopa, da bi iskali najslabše zvezde v galaksiji. Prisotnost starih zvezd v galaksiji bi nakazala, da je galaksija sama stara, kot vse druge znane galaksije v vesolju.
Menijo, da velike galaksije, kot je Mlečna pot, rastejo hierarhično, manjše galaksije pa se združujejo v večje galaksije, kot pritoki, ki se združujejo v velike reke. I Zwicky 18 je prototipičen za to zgodnjo populacijo majhnih pritlikavih galaksij. "Te pritlikave galaksije gradbenega bloka so premajhne in premajhne, da bi jih lahko raziskali brez najobčutljivejših instrumentov niti v lokalnem vesolju, kaj šele v daljnih dosegih kozmosa," je dejal Thuan.
Nadaljnji dokaz mladosti I Zwicky 18 je dejstvo, da je njen medzvezdni plin "skoraj neokrnjen," je dejal Thuan in v prvih treh minutah, sestavljenih večinoma iz vodika in helija, primarnih dveh svetlobnih elementov, nastalih v velikem prasku obstoj vesolja Škratova galaksija vključuje le škropljenje drugih težjih elementov, kot so ogljik, dušik ali kisik, ki nastanejo pozneje, ko se razvijejo zvezde. Skoraj odsotnost tako težkih elementov kaže, da velikemu številu primordialnega plina v pritlikavi galaksiji ni uspelo tvoriti zvezd, ki bi kasneje proizvajale težke elemente.
Izvirni vir: Hubble News Release
