Naučnici otkrili najudaljeniju galaksiju do sada s verovatno najstarijim poznatim zvezdama

Povezane objave

• Operacija na daljinu: Koliko je medicina uz tehnologiju napredovala? 28/04
• Nauka iza ljubavi na prvi pogled 05/12
• Šta se podrazumeva pod zdravim sunčanjem? 11/06

Zablistavši samo oko 300 miliona godina nakon Velikog praska, ova galaksija bi mogla biti dom najstarijih zvezda u svemiru ili supermasivne crne rupe.

Međunarodni tim astronoma, uključujući istraživače u Centru za astrofiziku Harvard & Smithsonian, uočio je najudaljeniji astronomski objekat ikada: galaksiju.

Pod nazivom HD1, kandidat za galaksiju je udaljen oko 13,5 milijardi svetlosnih godina i opisan je danas 7. aprila 2022. u časopisu The Astrophysical Journal. U propratnom radu objavljenom u Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters, naučnici su počeli da spekulišu o kakvoj se zapravo galaksiji radi.

Tim predlaže dve ideje: HD1 bi možda mogla da formira zvezde zapanjujućom brzinom i možda je čak dom zvezdama Populacije III, prvih univerzumu, koje do sada nikada nisu primećene. S druge strane, HD1 bi mogla da sadrži supermasivnu crnu rupu koja je oko 100 miliona puta veća od mase našeg Sunca.

„Odgovaranje na pitanja o prirodi izvora koji se nalazi tako daleko može biti izazovno“, kaže Fabio Pakući, vodeći autor studije MNRAS, koautor u radu otkrića o ApJ-u i astronom u Centru za astrofiziku. „To je kao da pogađate nacionalnu pripadnost broda na osnovu zastave koja se viori, dok ste daleko na obali a brod je usred oluje i guste magle.

Možda se mogu videti neke boje i oblici zastave, ali ne u celini. To je na kraju duga igra analize i isključivanja neverovatnih scenarija.

HD1 je izuzetno svetla u ultraljubičastom svetlu. Da bi se ovo objasnilo, „neki energetski procesi se dešavaju tamo ili, još bolje, desili su se pre nekoliko milijardi godina“, kaže Pakući.

U početku su istraživači pretpostavili da je HD1 standardna galaksija koja stvara zvezde velikom brzinom. Međutim, nakon što su izračunali koliko zvezda HD1 proizvodi, dobili su „neverovatnu stopu” – HD1 bi trebalo da formira više od 100 zvezda svake godine, što je najmanje 10 puta više od onoga što očekujemo od ovih galaksija.

Tada je tim počeo da sumnja da HD1 možda ne formira normalne, uobičajene zvezde.

„Prva populacija zvezda koja se formirala u univerzumu bila je masivnija, sjajnija i toplija od ’modernih’ zvezda“, kaže Pakući. „Ako pretpostavimo da su zvezde proizvedene u HD1 ove prve, ili zvezde Populacije III, onda bi se njena svojstva mogla lakše objasniti. U stvari, zvezde Populacije III su sposobne da proizvode više UV svetlosti od normalnih zvezda, što bi moglo da razjasni ekstremnu ultraljubičastu svetlost HD1.“

Međutim, supermasivna crna rupa bi takođe mogla da objasni ekstremnu svetlost HD1. Kako guta ogromne količine gasa, fotoni visoke energije mogu emitovati region oko crne rupe.

Ako je to slučaj, to bi bila daleko najranija supermasivna crna rupa poznata čovečanstvu, posmatrana mnogo bliže Velikom prasku u poređenju sa trenutnim rekorderom.

„HD1 bi predstavljala džinovsku bebu u porođajnoj sobi ranog univerzuma“, kaže Avi Lob, astronom iz Centra za astrofiziku i koautor studije MNRAS. „Ona razbija najveći zabeleženi crveni pomak kvazara za skoro dva puta, što je izuzetan podvig.”

HD1 je otkrivena nakon više od 1.200 sati posmatranja Subaru teleskopom, VISTA teleskopom, UK infracrvenim teleskopom i Spitzer svemirskim teleskopom.

„Bio je veoma težak posao pronaći HD1 od više od 700.000 objekata“, kaže Juiči Harikane, astronom s Univerziteta u Tokiju koji je otkrio ovu galaksiju. „Crvena boja HD1 je iznenađujuće dobro odgovarala očekivanim karakteristikama galaksije udaljene 13,5 milijardi svetlosnih godina, što me je malo naježilo kada sam je pronašao.“

Tim je zatim sproveo naknadna posmatranja koristeći Atacama Large Millimeter/submilimetar Array (ALMA), kako bi potvrdio udaljenost, koja je 100 miliona svetlosnih godina dalje od GN-z11, trenutnog rekordera u kategoriji najudaljenijih galaksija.

Koristeći svemirski teleskop „Džejms Veb“, istraživački tim će uskoro ponovo posmatrati HD1 kako bi proverio njenu udaljenost od Zemlje. Ako se trenutni proračuni pokažu tačnim, HD1 će biti najudaljenija i najstarija galaksija ikada snimljena.

Ista zapažanja će omogućiti timu da kopa dublje u identitet HD1 i potvrdi da li je jedna od njihovih teorija tačna.

„Formirajući se nekoliko stotina miliona godina nakon Velikog praska, crna rupa u HD1 mora da je izrasla iz masivnog semena brzinom bez presedana“, kaže Lob. „Još jednom, čini se da je priroda maštovitija od nas.”