Galaksija čija je svetlost putovala skoro 13,5 milijardi godina da bi stigla do nas upravo je potvrđena kao najranija galaksija do sada pronađena.
Proučavajući sadržaj kiseonika u galaksiji pomoću Atacama velikog milimetarskog/submilimetarskog niza (ALMA), astronomi su ga precizno datovali na samo 367 miliona godina nakon Velikog praska, u vreme kada su se prva svetla u svemiru još uvek uključivala i pokretala. da se slobodno šire kroz prostor.
Rezultat potvrđuje zapažanja JVST-a i nudi nove informacije o ranom Univerzumu koje nam govore o poreklu elemenata.
„Prve slike svemirskog teleskopa Džejms Veb otkrile su toliko ranih galaksija da smo smatrali da moramo da testiramo njegove rezultate koristeći najbolju opservatoriju na Zemlji“, kaže astronom Tom Baks sa Univerziteta Nagoja u Japanu.
„Bilo je to veoma uzbudljivo vreme biti posmatrački astronom i mogli smo da pratimo status posmatranja koja će testirati rezultate JVST-a u realnom vremenu.
Galaksiju, nazvanu GHZ2/GLASS-z12, prvi put je uočio JVST u julu prošle godine, nedugo nakon što je teleskop otvorio svoje segmentirano zlatno oko na infracrvenom svetlu Univerzuma.
Rad u novembru detaljno je opisao otkriće, datirajući galaksiju otprilike 350 miliona godina nakon Velikog praska, koji se dogodio pre oko 13,8 milijardi godina.
To je zapravo prilično neverovatno, ali svako astronomsko otkriće je znatno robusnije ako se može potvrditi pomoću nezavisnog instrumenta.
Tako se tim predvođen Baksom i astronomom Horheom Zavalom iz Nacionalne astronomske opservatorije Japana obratio radioteleskopu ALMA da vidi šta još mogu da nauče o novonastaloj galaksiji.
Okrenuli su ALMA-u u pravcu GHZ2/GLASS-z12 i počeli da traže emisioni potpis na radio spektru povezanom sa kiseonikom.
Pošto je kiseoniku potrebno relativno kratko vreme da se formira, on se obično koristi za učenje više o galaksijama u ranom Univerzumu. A kada svetlost uđe u kiseonik, ponovo se emituje na određenom opsegu talasnih dužina, što rezultira svetlijom linijom na tom delu spektra.
Svaka od 66 radio antena od 12 metara koje čine ALMA-u je puštena u rad, na kraju detektujući liniju emisije kiseonika blizu pozicije GHZ2/GLASS-z12. Nastavne analize i statistički testovi su utvrdili da je signal stvaran i da se odnosi na galaksiju.
„U početku smo bili zabrinuti zbog male varijacije u položaju između otkrivene linije emisije kiseonika i galaksije koju je video Veb“, objašnjava Bakks.
„Ali izvršili smo detaljne testove na zapažanjima kako bismo potvrdili da je ovo zaista robusna detekcija i da je veoma teško objasniti bilo kojom drugom interpretacijom.“
Veoma mala udaljenost između galaksije i emisije kiseonika mogla bi da sugeriše da su nasilne eksplozije ili interakcije oduzele galaksiji veliki deo gasa, iznevši ga u međugalaktički prostor.
Tim je datirao svoja zapažanja na preciznije 367 miliona godina nakon Velikog praska. I, na osnovu osvetljenosti emisione linije, mogli su da zaključe da je galaksija relativno brzo formirala velike količine elemenata težih od vodonika i helijuma.
Ovo je veoma interesantno. Rani Univerzum, pre nego što su se pojavile zvezde, bio je uglavnom sastavljen od vodonika sa manjom količinom helijuma. Tada su se formirale zvezde; u svojim vrelim, gustim jezgrima, počeli su da razbijaju atome, stvarajući teže elemente.
Ali ovi elementi su bili zaključani unutar zvezda; tek kada su zvezde umrle, eksplodirajući u spektakularnim supernovama, teži elementi su mogli da se šire kroz međuzvezdani prostor.
Ovo prisustvo kiseonika tako rano u Univerzumu daje nam neke naznake o vremenu i evoluciji ovih prvih zvezda, koje tek treba da vidimo direktno.
„Ova duboka ALMA zapažanja pružaju snažne dokaze o postojanju galaksija u prvih nekoliko stotina miliona godina nakon Velikog praska i potvrđuju iznenađujuće rezultate Vebovih zapažanja“, kaže Zavala.
„Rad JVST-a je tek počeo, ali mi već prilagođavamo naše modele kako se galaksije formiraju u ranom Univerzumu kako bi odgovarale ovim zapažanjima. Kombinovana snaga Veba i niza radio teleskopa ALMA daje nam samopouzdanje da pomerimo naše kosmičke horizonte sve bliže praskozorju Univerzuma“.
