Új határait feszegeti a Hubble

A Hubble űrtávcső új kamerájával a csillagászoknak sikerült felfedezni a valaha vizsgált legtávolabbi objektumot, egy apró protogalaxist. A 13,2 milliárd fényévre elhelyezkedő objektum mindössze 480 millió évvel az ősrobbanás után keletkezhetett.

A Wide Field Camera 3 felvételeit optikai és infravörös expozíciókkal kombinálva sikerült elcsípni egy kozmikus magot, ami a közeli és az egyre távolabbi galaxisokat mutatja. A csupán infravörös fényben látható protogalaxis egy parányi, homályos foltként tűnik fel a Hubble látómezejének határán, az átfogó elemzések azonban kimutatták, hogy nagy valószínűséggel egy fiatal, forró csillagokból álló csoportról van szó, ami század része az általunk lakott Tejútnak. A csillagászok szerint ezeknek a kezdeti galaxisoknak az összeolvadása hozta létre azokat a nagyobb, ismertebb galaxisokat, melyeket a világegyetem evolúciójának későbbi szakaszaiban már megfigyeltek.


"Végig mentünk az univerzum életének 96 százalékán, egészen oda, ahol a jelenlegi korának csupán 4 százaléka zajlott le, 500 millió évvel az ősrobbanás után" - mondta Garth Illingworth, a Santa Cruz-i Kaliforniai Egyetem csillagásza. "650 millió évnél már egészen sok galaxist találtunk, ezért úgy gondoltuk, ezzel az új kamerával többet is megtudhatunk a korábbi időszakról. Ez a galaxis, ami 500 millió évvel az ősrobbanás után született, rendkívül halvány, ugyanakkor egy nagyon kék, dinamikus objektum, tele formálódó csillagokkal. Nem csupán megtaláltuk az objektumot, de nagy körültekintéssel meg is vizsgáltuk az adatokat és megpróbáltuk megbecsülni, milyen mérvű lehetett a helyi csillagszületés abban az időben. Megdöbbenve észleltük, hogy 500 millió évnél drasztikusan kevesebb csillag képződött, mint amit 650 millió évnél tapasztaltunk."

Az adatok szerint a röpke 150-200 millió év alatt megtízszereződött a csillag képződés, de vajon kijelenthetjük-e, hogy a világegyetem életének egy egészen rövid időszaka alatt a csillagok száma a tízszeresére emelkedett? "Tudományosan ezt nem egyszerű megállapítani egyetlen objektumból, nem tudjuk ugyanis, mennyire általánosak az ott észleltek" - mondta Rachel Somerville, az Űrtávcső-tudományi Intézet csillagásza, aki nem vett részt a tanulmányban. "Ez egy statisztikailag lényeges eredmény, ami arra utal, hogy a galaxisok nagyon gyors fejlődésen estek át 200 millió év alatt"

A csillagászat egyik legnagyobb kérdése, vajon meddig tartott az első csillagok kialakulása, majd galaxisokba való csoportosulásuk. A Hubble űrtávcső kulcsszerepet játszott ennek kutatásában, első mélyűr-felvétele, amit 1996. január 15-én hoztak nyilvánosságra, az égbolt egy üres területére, a Nagy Medve csillagkép északi részére fókuszát. A Wide Field Camera 2 1995. december 18. és 28. között 342 felvételt készített, ami elég kockázatos vállalkozásnak tűnt a Hubble észlelési idejének magas költségeit tekintve, úgy hogy senki sem tudta, mit is fog valójában találni az űrtávcső. A vállalkozás azonban kifizetődött. A kapott felvétel - az eredeti Hubble Deep Field - lenyűgözte a csillagászokat és a közvéleményt egyaránt, több mint 3000 galaxist jelenítve meg evolúciójuk különböző szakaszaiban. A második mély-ég képet három évvel később rakták össze egy, a déli féltekén elhelyezkedő célpont alkalmazásával.


Az UDFj-39546284 jelű galaxis 13,2 milliárd évével a legősibb és legtávolabbi eddig felfedezett objektum
2004-ben az Űrtávcső-tudományi Intézet bemutatta a Hubble Ultra Deep Fieldet, egy 278 órás felvételsorozatot, amit az ACS és a NICMOS műszerrel készítettek. Ez megközelítőleg 10 000 galaxist foglalt magába az égbolt egy kis területén, az Orion csillagkép alatt. Az itt észlelt legrégebbi objektum körülbelül 800 millió évvel az ősrobbanás után keletkezett, szemben a Hubble Deep Field 1,5 milliárd éves objektumaival.

Az új Wide Field Planetary Camera 3 segítségével, amit 2009-ben installáltak, a kutatók közel 50 apró protogalaxist találtak, melyek keletkezése az ősrobbanás után 650 millió évvel tehető. A múlt héten bejelentett felfedezés a máig összegyűjtött adatok mindenre kiterjedő elemzésének eredménye. "Itt már valóban a Hubble határait feszegetjük" - mondta Illingworth. "Megpróbálhatunk még több adatot gyűjteni és újabb 500 millió év körüli galaxisokat keresni, és talán találunk is néhányat, ennél korábbra azonban nem leszünk képesek visszamenni."

Az újabb "időutazáshoz" a csillagászoknak meg kell várniuk a James Webb űrtávcsövet, egy infravörös obszervatóriumot, ami az évtized vége felé érheti el a világűrt, tovább kutatva a korai világegyetemet.