Hubble tavoitti varhaisimman galaksin, joka hälventää kosmista sumua

Tähtitieteilijät ovat NASAn Hubble-avaruusteleskooppia käyttäen havainneet ultraviolettivaloa, joka pakenee galaksista, joka oli olemassa vain 1,4 miljardia vuotta alkuräjähdyksen jälkeen – löydös, jota pidettiin aikoinaan mahdottomana. Maanantaina Astrophysical Journalissa julkaistu löytö tarjoaa tähän mennessä selkeimmän kuvan siitä, miten varhaiset galaksit muuttivat läpinäkymättömän maailmankaikkeuden nykyisin näkyväksi läpinäkyväksi kosmokseksi.STScI+1

Galaksi vailla vertaa

Galaksi, luetteloitu nimellä MXDFz4.4, on varhaisin tunnettu karkaavien ionisoivien fotonien lähde. Nämä ovat korkeaenergistä ultraviolettivaloa, joka kykenee irrottamaan elektroneja vetyatomeista. Se oli olemassa uudelleenionisoitumisen aikakauden loppupuolella, jolloin maailmankaikkeus oli muuttumassa neutraalin vetykaasun tiheästä sumusta kirkkaaksi, ionisoituneeksi tilaksi.science.nasa+1

"Tällaisen galaksin havaitsemista pidettiin mahdottomana", sanoi pääkirjoittaja Ilias Goovaerts, tutkijatohtori Baltimoren Space Telescope Science Institutesta. "Tutkijat odottivat, että varhaista maailmankaikkeutta täyttävä 'sumu' tai neutraali vety olisi liian paksua ja peittäisi näkymämme sen ionisoivaan valoon."science.nasa

Vaikka MXDFz4.4 on noin 100 kertaa pienempi kuin Linnunrata, se muodosti tähtiä 10 kertaa nopeammin. Sen nuoret, massiiviset tähdet olivat tiiviisti pakkautuneet, ja tiimi arvioi, että 50–100 prosenttia niiden ionisoivasta valosta pääsi karkaamaan ympäröivästä kaasusta. Monet näistä lyhytikäisistä tähdistä räjähtivät myös supernovina, puhaltaen reikiä, jotka sallivat vielä enemmän valon kulkea läpi.youtube+2

Hubblen ainutlaatuinen rooli, Webb ja VLT tukena

Koska ultraviolettivalo venyi näkyvän valon aallonpituuksille yli 12 miljardin vuoden kosmisen laajenemisen aikana, Hubblen aallonpituuskattavuus ja avaruuspohjainen erottelukyky tekevät siitä ainoan teleskoopin, joka kykenee vangitsemaan sen. "Hubble tarjosi ainoan näkymän, joka näyttää galaksin ionisoivat fotonit – valon, joka kykenee hälventämään 'sumun' galaksin sisällä ja sen ympärillä", Goovaerts sanoi.STScI+1

NASAn James Webb -avaruusteleskooppi ja Euroopan eteläisen observatorion Very Large Telescope tarjosivat tukevaa tietoa. Webb auttoi tiimiä analysoimaan galaksin vanhempaa tähtipopulaatiota ja mittaamaan sen tähtien muodostumishistoriaa, kun taas VLT määritti, milloin MXDFz4.4 oli olemassa. Hubblen ja Webin yhdistetyt kuvat vahvistivat, että viimeaikainen tähtien muodostuminen tapahtui purkauksina, ja nuoremmat tähtipopulaatiot olivat vastuussa ympäröivän kaasun hälventämisestä.science.nasa+1

Lähemmäs uudelleenionisoitumisen alkuperää

Ennen tätä löytöä varhaisin tunnettu ionisoivaa valoa lähettävä galaksi oli peräisin ajalta, jolloin maailmankaikkeus oli 1,6 miljardia vuotta vanha. MXDFz4.4 siirtää tätä rajaa noin 200 miljoonaa vuotta taaksepäin, tuoden tutkijat lähemmäs ymmärrystä siitä, miten uudelleenionisoitumisen aikakausi eteni.science.nasa

"Hubblen havainnot MXDFz4.4:stä antavat meidän testata hypoteesejamme paljon lähempänä uudelleenionisoitumisen aikakautta kuin koskaan aiemmin", sanoi Marc Rafelski, Hubblen apulaistehtäväpäällikkö STScI:ssä ja artikkelin toinen kirjoittaja. "Lisää galakseja löytäminen, erityisesti hieman myöhemmiltä kosmisilta ajoilta, jolloin suuremmat otokset ovat ulottuvilla, antaisi meidän tarkentaa näitä mittauksia ja selvittää, mikä hälvensi näkymämme kyseisen aikakauden päättyessä."science.nasa