Starodavne, masivne galaksije, ki preganjajo prašne dosege našega vesolja, so se skrivale, nevidne za oči slovitega vesoljskega teleskopa Hubble. Zdaj pa so astronomi, ki presejajo infrardeče podatke, odkrili 39 teh - ki se skrivajo v čudnih krajih iz zgodnjega vesolja, kjer bi (in kdaj) nočno nebo izgledalo zelo drugače kot naše.
Če bi se med vesoljskim plovilom približali eni od teh davnih galaksij, bi vas to verjetno vsaj prepoznali: zvezde, ki bi jih lahko videli s prostim očesom, vrtinčen prah, velika črna luknja na sredini. In če bi se danes nekako tam pojavili, bi bilo verjetno videti drugače, kot se je dogajalo pred več kot 11 milijardami let, v zgodnji zgodovini našega vesolja. Toda svetloba, ki je leta 2019 dosegla Zemljo iz teh ogromnih, oddaljenih galaksij, je morala potovati tako daleč, da je bila stara več milijard let, kar nam je pokazala, kako je izgledal ta del vesolja v njegovih prvih 2 milijardah let obstoja. In svetloba je tako spremenjena, da Hubble - zgrajen tako, da vidi ultravijolično, vidno in blizu infrardečo svetlobo - sploh ni mogel videti.
To je zato, ker te oddaljene galaksije, tako kot večina oddaljenih stvari v našem vesolju, od nas pospešujejo - posledica temne energije, ki poganja širitev vesolja. Kot je že prej poročala Živa znanost, se svetloba iz predmetov, ki se oddaljijo od nas, razteza v daljše, rdeče valovne dolžine. Po mnenju raziskovalcev, ki so jih odkrili, te superdistančne galaksije tako hitro minevajo, da se je ultravijolična in vidna svetloba, ki jo oddajajo, povsem premaknila v dolg valovni dolžini "submilimeter", ki ga celo Hubble ne more zaznati.
Kot rezultat, so raziskovalci zapisali v prispevku, objavljenem 7. avgusta v reviji Nature, večina astronomov, ki so osredotočeni na prve dve milijardi let vesolja, končala s preučevanjem čudnih kroglic: galaksije zelo daleč, ki so kljub temu dovolj negibne glede na Zemlja, ki jih Hubble lahko vidi. Toda te galaksije, ki niso spremenjene, verjetno niso norma.
"To sproža vprašanja resnične številčnosti ogromnih galaksij in gostote hitrosti nastajanja zvezd v zgodnjem vesolju," so zapisali raziskovalci. Z drugimi besedami, koliko galaksij je bilo takrat naokoli in kako hitro so sestavljale zvezde?
Astronomi so v preteklosti opazili posamezne ogromne galaksije iz globoke preteklosti, so zapisali raziskovalci, pa tudi manjše galaksije, ki so ponavadi zavite v prah. Toda za to delo je ekipa uporabila vrsto submilimetrsko občutljivih teleskopov, da bi opazila teh 39 prej nevidnih starodavnih galaksij.
"Težko je bilo prepričati svoje vrstnike, da so te galaksije toliko stare, kot smo domnevale, da so. Naši začetni sumi o njihovem obstoju so izhajali iz infrardečih podatkov Spitzerjevega vesoljskega teleskopa," Tao Wang, glavni avtor prispevka in astronom na univerzi v Tokio, je zapisano v izjavi. "Toda ima ostre oči in razkril podrobnosti na valovnih dolžinah submilimetra, najboljšo valovno dolžino, da se skozi prah, ki je prisoten v zgodnjem vesolju, pomiriš. Kljub temu so bili vzeti nadaljnji podatki iz domišljijsko imenovanega zelo velik teleskop v Čilu, da so resnično dokazali, da vidimo starodavne ogromne galaksije kjer ga še nihče ni videl. "
Te ugotovitve so pomembne za zgodnje modele vesolja in za razlago, kako je nastalo naše sodobno vesolje.
"Tako velika številčnost ogromnih in prašnih galaksij v zgodnjem vesolju izziva naše razumevanje nastanka masivnih galaksij," so v prispevku zapisali raziskovalci.
Več različnih obstoječih modelov napoveduje veliko nižjo gostoto tovrstnih galaksij, čeprav raziskovalci že dolgo sumijo, da bodo nekatere tam. S tem novim odkritjem se morajo znanstveniki vrniti in izpopolniti svoje modele, da bi lahko upoštevali ta nov nabor podatkov prej nevidnih stvari.
Te galaksije, so zapisali raziskovalci, so verjetno del skupine, ki je ustvarila sodobne ogromne galaksije. Vendar so imeli veliko več prahu in so bili precej gostejši od galaksije Mlečna pot.
"Nočno nebo bi se zdelo veliko bolj veličastno. Večja gostota zvezd pomeni, da bi bilo veliko več zvezd blizu, če bi bile videti večje in svetlejše," je dejal Wang v izjavi. "Toda obratno, velika količina prahu pomeni, da bi bile oddaljene zvezde precej manj vidne, zato bi bilo ozadje teh svetlih bližnjih zvezd lahko velika temna praznina."
