Astronomowie zaobserwowali najodleglejszą galaktykę w historii. Zawiera jedne z pierwszych gwiazd

HD1, główna bohaterka publikacji, która będzie dostępna w The Astrophysical Journal, jest jednocześnie najodleglejszą znaną nauce galaktyką.

Cechuje się ona wysoką jasnością w ultrafioletowej części widma elektromagnetycznego. Skąd ta jasność? Fabio Pacucci, główny autor badań w tej sprawie, łączy ten fakt z wysokoenergetycznymi procesami, które zachodziły w tej galaktyce. Mówimy o tym w czasie przeszłym, ponieważ z perspektywy Ziemi widzimy obraz HD1 sprzed miliardów lat. Obecnie ten obszar może – i z pewnością wygląda – zupełnie inaczej.

Czytaj też: Prognoza pogody na gorących superjowiszach. Kosmiczny Teleskop Hubble’a znowu w akcji

Obraz rekordowo odległej galaktyki przebył dystans około 13,5 mld lat świetlnych zanim dotarł do Ziemi. Początkowo uważano ją za całkiem zwyczajną, zawierającą gwiazdy powstające w standardowym tempie. Kiedy jednak naukowcy podjęli się próby oszacowania liczby gwiazd znajdujących się w HD1, natrafili na zaskakująco wysoką liczebność nowo narodzonych obiektów. Było ich około 100 rocznie, co jest rezultatem co najmniej 10-krotnie wyższym od spodziewanego względem takich galaktyk. Pacucci i jego współpracownicy postanowili więc rozwikłać zagadkę.

Pierwsza populacja gwiazd, która uformowała się we wszechświecie była masywniejsza, jaśniejsza i gorętsza niż współczesne gwiazdy. Jeśli założymy, że gwiazdy powstające w HD1 są tymi pierwszymi gwiazdami, lub gwiazdami Populacji III, to ich właściwości można łatwiej wyjaśnić. W rzeczywistości, gwiazdy Populacji III są zdolne do wytwarzania większej ilości światła ultrafioletowego niż normalne gwiazdy, co mogłoby wyjaśnić ekstremalną jasność ultrafioletową HD1.

wyjaśnia Pacucci

Innym sprawcą całego zamieszania mogłaby być też supermasywna czarna dziura. Taki obiekt, pochłaniając materię wchodzącą w skład galaktyki, mógłby jednocześnie przyczyniać się do wzrostu jasności związanego z wystrzeliwaniem wysokoenergetycznych fotonów w obrębie horyzontu zdarzeń. Jeśli powyższe przypuszczenia się potwierdzą, to autorzy badań, kolokwialnie mówiąc, upieką dwie pieczenie na jednym ogniu: wykryją nie tylko najodleglejszą znaną nauce galaktykę, ale i najstarszą czarną dziurę.

Czytaj też: W tej galaktyce znajduje się aktywna czarna dziura. Astronomowie spojrzeli w jej stronę

Kluczowa w obserwacjach HD1 była cała gama instrumentów. Astronomowie korzystali bowiem z Teleskopu Subaru, Teleskopu VISTA, Brytyjskiego Teleskopu Podczerwonego oraz Kosmicznego Teleskopu Spitzera. Ważną rolę odegrał również radioteleskop ALMA, dzięki któremu udało się potwierdzić, że HD1 znajduje się o około 100 milionów lat świetlnych dalej niż dotychczasowa rekordzistka – GN-z11. Dalsze badania w tej sprawie zostaną przeprowadzone z użyciem Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba.