Nejvzdálenější galaxie

Tato oblast byla vybrána mimo jiné proto, že obsahuje velmi málo zdrojů záření z naší Galaxie a je tudíž dobře "průhledná" až do velké vzdálenosti. HST ji snímkoval ve dvou etapách. Nejprve v období od 24. září do 28. října 2003 a poté mezi 4. a 15. lednem 2004. Pořídil více než 800 záběrů, ze kterých se pak poskládal výsledný snímek. Potřetí se na stejnou oblast zaměřil v srpnu a září 2009, kdy ji snímkoval pomocí nově instalované širokoúhlé kamery WFC3 (Wide Field Camera 3) v infračerveném oboru spektra. A právě toto třetí sledování dané oblasti bylo pro objev UDFy-38135539 klíčové.

Na snímku HUDF je možné spatřit asi 10 000 galaxií a mezi nimi i velmi slabou UDFy-38135539. Ta byla spolu s některými dalšími objekty vytipována, že by se mohlo jednat o galaxii z doby tzv. reionizace. O co se jedná? Abychom mohli tento pojem vysvětlit, musíme se vrátit do doby krátce po vzniku vesmíru, kdy se rychle rozpínal a zároveň postupně chladl. V důsledku toho docházelo ke spojování elektronů s protony a vznikala tak jádra vodíkových atomů. Vytvořila se tak vodíková "mlha", která byla pro záření neprůhledná. Teprve později začaly vznikat první hvězdy, které svým ultrafialovým zářením dokázaly opět oddělit elektrony od protonů a tím vesmír znovu zprůhlednit. Tomuto období se říká reionizace a probíhalo přibližně v době 150 až 800 miliónů let od velkého třesku.

Aby mohli astronomové svoji domněnku ověřit, zažádali o pozorovací čas na soustavě čtyř obřích dalekohledů, nazývaných Very Large Telescope (VLT; česky velmi velký dalekohled). Jejich žádost byla vyřízena kladně a tak mohli po dobu 16 hodin sledovat UDFy-38135539 pomocí VLT a spektrografu SINFONI. Poté získaná data dva měsíce vyhodnocovali a ověřovali. Nakonec oznámili, že zaznamenali velmi slabou záři vodíku s rudým posuvem 8,55. Tento údaj odpovídá vzdálenosti více než 13 miliard světelných let, to znamená, že pozorujeme galaxii ve stavu, v jakém byla jen asi 600 miliónů let po vzniku vesmíru. Galaxie UDFy-38135539 se tak stala nejvzdálenějším objektem, u kterého se podařilo spektroskopickým měřením vypočítat vzdálenost. Je to v současnosti zároveň jediný objekt, u kterého bylo potvrzeno, že existoval již v době vodíkové "mlhy" a svým zářením přispíval k jejímu rozpadu.

UDFy-38135539 je v porovnání s Mléčnou dráhou trpaslík. Obsahuje jen kolem jedné miliardy hvězd, průměr má menší než 1/10 naší Galaxie a v hmotnosti nedosahuje dokonce ani 1 %. Zato je srovnatelná v počtu hvězd, které v ní za rok vzniknou. Ty jsou však výrazně menší a méně hmotné než většina hvězd v naší Galaxii. Zajímavostí je, že v okolí UDFy-38135539 se pravděpodobně nacházejí ještě další galaxie, zřejmě o menší svítivosti, které pomáhají zprůhlednit okolní prostor. Pokud by UDFy-38135539 byla osamocená, její záření by zřejmě nebylo dostatečně silné, aby proniklo okolní vodíkovou "mlhou".

Hovoří se již o dalších objektech, které by měly mít ještě větší rudý posuv, ale u žádného z nich zatím nebyl údaj spolehlivě ověřen. Se stále dokonalejší pozorovací technikou je však téměř jisté, že dříve nebo později budou nalezeny ještě vzdálenější objekty a my budeme moci jejich prostřednictvím nahlédnout hlouběji do historie vesmíru.

Vybrané zdroje:

• Rozpouštění kosmické mlhy
• UDFy-38135539
• Hubble Ultra Deep Field
• Astronomové objevili dosud nejstarší známou galaxii

Převzato: Hvězdárna a planetárium Plzeň